1. Smáčivý efekt

Když je pevná látka v kontaktu s kapalinou, původní rozhraní pevná látka / plyn a kapalina / plyn zmizí a vytvoří se nové rozhraní pevná látka / kapalina. Tento proces se nazývá smáčení. Například textilní vlákno je porézní materiál s obrovským povrchem. Když se roztok rozšíří podél vlákna, vstoupí do mezery mezi vlákny a vytlačí vzduch, čímž se původní rozhraní vzduch / vlákno změní na rozhraní kapalina / vlákno. Je to typický proces smáčení; zatímco řešení vstoupí do vlákna současně, tento proces se nazývá penetrace. Povrchově aktivní látky, které pomáhají smáčení a penetraci, se nazývají smáčedla a penetranty.

2. Emulgace

Emulgace se týká dvou nemísitelných kapalin (jako je olej a voda), z nichž jedna je tvořena rovnoměrným dispergováním velmi malých částic (velikost částic 10-8 ~ 10-5m) do druhé kapaliny. Kapičky oleje dispergované ve vodě se nazývají emulze olej ve vodě (O / W) a kapičky vody dispergované v olejích se nazývají emulze voda v oleji (W / O). Tenzidy, které mohou napomáhat emulgaci, se nazývají emulgátory. Povrchově aktivní látky používané jako emulgátory mají dvě funkce: stabilizaci a ochranu.

 

(1) Stabilizace

Emulgátor má za následek snížení mezifázového napětí mezi dvěma kapalinami, aby stabilizoval smíšený systém. Je to proto, že když se olej (nebo voda) rozptýlí do mnoha drobných částic ve vodě (nebo oleji), kontaktní plocha mezi nimi se zvětší, což má za následek zvýšení energetického potenciálu systému a nestabilní stav. Když je přidán emulgátor, lipofilní skupina molekuly emulgátoru je adsorbována na povrchu částic olejové kapičky, zatímco hydrofilní skupina zasahuje do vody, a je zarovnána na povrch olejové kapičky za vzniku hydrofilního molekulárního filmu, který snižuje mezipovrchové napětí olej / voda, což snižuje energetickou hladinu systému a snižuje přitažlivost mezi kapičkami oleje, což zabraňuje hromadění kapiček oleje a jejich opětovnému rozdělení na dvě vrstvy.

(2) Ochrana

Orientovaný molekulární film tvořený povrchově aktivní látkou na povrchu kapiček oleje je silný ochranný film, který může zabránit srážení a shromažďování kapiček oleje. Pokud se jedná o orientovaný molekulární film tvořený iontovým povrchově aktivním činidlem, budou kapičky oleje také nabity stejným druhem náboje, což zvýší vzájemné odpuzování a zabrání hromadění kapiček oleje během častých kolizí.

 

3. mycí dekontaminační účinek

Díky emulgačnímu účinku povrchově aktivní látky mohou být částice mastnoty a nečistot oddělené od pevného povrchu stabilně emulgovány a dispergovány ve vodném roztoku a již nebudou ukládány na vyčištěný povrch za účelem opětovné kontaminace.

Níže je popsán proces odstraňování kapalného oleje z povrchu, který ilustruje úlohu povrchově aktivních látek. Skvrny od tekutého oleje se původně rozšířily na pevný povrch. Když se přidají povrchově aktivní látky, díky nízkému povrchovému napětí se vodný roztok povrchově aktivní látky rychle rozšíří na pevný povrch a smáčí pevné látky a postupně nahradí olejové skvrny. Olejové skvrny se šíří na pevném povrchu, postupně se zvlňují do kapiček oleje (kontaktní úhel se postupně zvětšuje, měnící se od smáčení k nezmáčení).

 

4. disperzní suspenze

Proces dispergace nerozpustných pevných látek do roztoku s velmi malými částicemi za vzniku suspenze se nazývá disperze. Povrchově aktivní látka, která podporuje disperzi pevných látek a vytváří stabilní suspenzi, se nazývá dispergátor. Ve skutečnosti, když je polotuhý olej emulgován a dispergován v roztoku, je obtížné rozlišit, zda je určitým procesem emulgace nebo disperze, a emulgátor a dispergátor jsou obvykle stejná látka, proto je při skutečném použití dejte dohromady. Emulgační a dispergační činidlo.

Princip působení dispergačních činidel je v zásadě stejný jako u emulgátorů. Rozdíl je v tom, že dispergované pevné částice jsou obecně méně stabilní než emulgované kapičky.

 

5. pěnivý efekt

Stav plynu rozptýleného v kapalině se nazývá bublina. Pokud se z určité kapaliny snadno vytvoří film a není snadné ji rozbít, kapalina při míchání vytvoří spoustu bublin. Poté, co se vytvoří pěna, se v systému značně zvětší povrchová plocha plyn / kapalina, což způsobí nestabilitu systému, takže se pěna snadno rozbije. Když se do roztoku přidá povrchově aktivní látka, molekuly povrchově aktivní látky se adsorbují na rozhraní plyn / kapalina, což nejen sníží povrchové napětí mezi fázemi plyn / kapalina, ale také vytvoří monomolekulární film s určitou mechanickou pevností, aby se vytvořila pěna. obtížné prasknout.

Vodné roztoky povrchově aktivní látky mají různý stupeň pěnícího účinku. Obecně mají aniontové povrchově aktivní látky silnější pěnivé vlastnosti, zatímco neiontové povrchově aktivní látky mají slabší pěnivé vlastnosti, zejména jsou-li použity nad bodem zákalu.

Protože pěnový povrch má silný adsorpční účinek na nečistoty, zvyšuje se trvanlivost praní a může také zabránit opětovnému usazování nečistot na povrchu předmětu. Lidé si proto vždy myslí, že detergenty s dobrými pěnivými vlastnostmi mají silnou dekontaminační schopnost. Proto mnoho tekutých detergentů sníží tlak tryskového čerpadla a neprospívá oplachování. Proto by se v tomto případě měly používat málo pěnivé neiontové typy. Povrchově aktivní látka.

 

6. solubilizace

Solubilizace označuje účinek povrchově aktivních látek na zvýšení rozpustnosti špatně rozpustných nebo nerozpustných látek ve vodě. Například je rozpustnost benzenu ve vodě 0,09% (objemový podíl). Pokud se přidají povrchově aktivní látky (jako je oleát sodný), může se rozpustnost benzenu zvýšit na 10%.

Účinek solubilizace je neoddělitelný od micel tvořených povrchově aktivními látkami ve vodě. Micely jsou micely tvořené uhlovodíkovými řetězci v molekulách povrchově aktivní látky, které se pohybují blíže k sobě ve vodném roztoku v důsledku hydrofobní interakce. Vnitřek micely je ve skutečnosti kapalný uhlovodík, takže nepolární organické rozpuštěné látky, jako je benzen a minerální olej, které jsou nerozpustné ve vodě, se snadněji rozpustí v micele. Solubilizace je proces, při kterém micely rozpouštějí lipofilní látky. Jedná se o speciální účinek povrchově aktivních látek. Proto pouze tehdy, když je koncentrace povrchově aktivní látky v roztoku nad kritickou koncentrací micel, je v roztoku více velkých micel. K solubilizaci dochází pouze v případě, že čas a čím větší je objem micely, tím větší je solubilizační kapacita.

Solubilizace se liší od emulgace. Emulgace je diskontinuální a nestabilní vícefázový systém získaný dispergováním kapalné fáze do vody (nebo jiné kapalné fáze), zatímco solubilizace vede k tomu, že solubilizovaný roztok a solubilizovaná látka jsou ve stejném jednofázovém homogenním a stabilním systému v jednom fáze. Stejný surfaktant má někdy jak emulgační, tak solubilizační účinek, ale pouze pokud je jeho koncentrace nad kritickou koncentrací micel, může mít solubilizační účinek.

 

7. měkké a hladké

Když jsou molekuly povrchově aktivní látky zarovnány na povrchu textilie, může být snížen relativní koeficient statického tření textilie. Jako je lineární alkylpolyolpolyoxyethylen ether, lineární alkyl mastné kyseliny polyoxyethylen ether a další neiontové povrchově aktivní látky a různé kationtové povrchově aktivní látky mají účinek na snížení koeficientu statického tření tkaniny, takže může být použit jako změkčovadlo tkaniny. Povrchově aktivní látky s rozvětvenými alkylovými nebo aromatickými skupinami nemohou na povrchu textilie vytvářet čisté směrové uspořádání, takže nejsou vhodné jako změkčovadlo.

 

8. Antistatický účinek

Některá aniontová povrchově aktivní činidla a kationtové povrchově aktivní látky kvartérní amonné soli snadno absorbují vodu a vytvářejí vodivou vrstvu roztoku na povrchu tkaniny, takže mají antistatické účinky a používají se jako antistatické prostředky pro tkaniny z chemických vláken. baktericidní účinek

Kvartérní amoniové baktericidy mají vlastnosti iontových sloučenin. Jsou snadno rozpustné ve vodě, ale ne v nepolárních rozpouštědlech, a mají stabilní chemické vlastnosti. Mechanismus účinku tohoto druhu baktericidů spočívá hlavně v elektrostatické síle, síle vodíkové vazby a hydrofobní vazbě mezi molekulami povrchově aktivní látky a molekulami proteinu atd., Adsorbovat negativně nabité bakterie a způsobit jejich hromadění na buněčné stěně, což způsobuje lýzu a produkci . Obstrukční účinek místnosti způsobí, že bude potlačen růst bakterií a smrt. Současně jeho hydrofobní alkylová skupina může také interagovat s hydrofilní skupinou bakterií, aby změnila propustnost membrány, a poté podstoupit lýzu, zničit buněčnou strukturu a způsobit rozpouštění a smrt buněk. Tento druh fungicidů má vysokou účinnost, nízkou toxicitu, žádnou akumulaci, mírnou toxicitu pro ryby, není snadno ovlivnitelný změnami pH, je vhodný k použití, má silný peelingový účinek na vrstvu hlenu a má stabilní chemické vlastnosti, disperzi a inhibice koroze Dobrá funkce a další vlastnosti.

Od objevení baktericidního účinku kationtových povrchově aktivních látek v roce 1935 byly dosud vyvinuty baktericidní produkty kvartérní amonné soli 4 až 6 generací. První generace je alkyl dimethyl benzyl amonium chlorid, cetyl trimethylamonium chlorid atd .; druhá generace je derivát první generace, který se provádí na benzenovém kruhu nebo kvartérním dusíku kvartérní amonné soli. Získává se substituční reakcí: produktem třetí generace je dialkyldimetylamoniumchlorid, jako je didecyldimetylamoniumchlorid atd .; čtvrtá generace je směsný produkt první a třetí generace; Substituované jako dvojité kvartérní amonné soli, jako jsou: ethylenbis (dodecyldimethylamoniumbromid), patří mezi povrchově aktivní látky typu gemini nebo dimeru.

Kvartérní amoniový baktericid má nejen baktericidní účinek, ale má také silný peelingový účinek na sliz. Může zabít bakterie snižující síran, které rostou pod slizem. Má také antikorozní a synergický účinek při použití s ​​jinými látkami. Běžné jsou 1227 (dodecyl dimethyl benzyl amonium chlorid), 1231 (dodecyl trimethylamonium chlorid), dodecyl dimethyl benzyl amonium bromid, 1427 (čtrnáct alkyl dimethyl benzyl amonium chlorid), dodecyl dimethylamonium bromid, tetradecyl dimethylamonium chlorid atd.