Skond it-tabella, surfactants adattati għall-użu bħala emulsjonanti taż-żejt fl-ilma għandhom valur HLB ta '3.5 sa 6, filwaqt li dawk għall-emulsjonanti tal-ilma fiż-żejt jaqgħu bejn 8 u 18.

② Determinazzjoni tal-valuri tal-HLB (li tħalliet barra).

07 emulsifikazzjoni u solubilizzazzjoni

Emulsjoni hija sistema ffurmata meta likwidu li ma jitħalltux jinxtered f'oħrajn fil-forma ta 'partiċelli fini (qtar jew kristalli likwidi). L-emulsifikant, li huwa tip ta 'surfactant, huwa essenzjali għall-istabbilizzazzjoni ta' din is-sistema termodinamikament instabbli billi tonqos l-enerġija interfacial. Il-fażi li teżisti f'forma ta 'qtar fl-emulsjoni tissejjaħ il-fażi mxerrda (jew fażi interna), filwaqt li l-fażi li tifforma saff kontinwu tissejjaħ il-mezz ta' tixrid (jew fażi esterna).

① Emulsifikanti u emulsjonijiet

L-emulsjonijiet komuni ħafna drabi jikkonsistu f'fażi waħda bħal ilma jew soluzzjoni milwiema, u l-oħra bħala sustanza organika, bħal żjut jew xama '. Skont it-tixrid tagħhom, l-emulsjonijiet jistgħu jiġu kklassifikati bħala ilma fiż-żejt (w / o) fejn iż-żejt ikun imxerred fl-ilma, jew żejt fl-ilma (O / W) fejn l-ilma huwa mxerred fiż-żejt. Barra minn hekk, emulsjonijiet kumplessi bħal w / o / w jew o / w / o jistgħu jeżistu. L-emulsjonisti jistabbilizzaw l-emulsjonijiet billi jbaxxu t-tensjoni interfacial u jiffurmaw membrani monomolekulari. Emulsifikatur għandu jassorbi jew jakkumula fl-interface biex ibaxxi t-tensjoni interfacial u jagħti piżijiet lil qtar, jiġġenera repulsjoni elettrostatika, jew jifforma film protettiv ta 'viskożità għolja madwar il-partiċelli. Konsegwentement, is-sustanzi użati bħala emulsjonanti għandhom ikollhom gruppi anfifili, li s-surfactants jistgħu jipprovdu.

② Metodi ta 'preparazzjoni ta' emulsjoni u fatturi li jinfluwenzaw l-istabbiltà

Hemm żewġ metodi ewlenin għall-preparazzjoni ta 'emulsjonijiet: metodi mekkaniċi jxerrdu likwidi f'partiċelli ċkejkna f'likwidu ieħor, filwaqt li t-tieni metodu jinvolvi li jinħallu likwidi f'forma molekulari f'oħrajn u jġegħluhom jiġbru b'mod xieraq. L-istabbiltà ta 'emulsjoni tirreferi għall-abilità tagħha li tirreżisti l-aggregazzjoni tal-partikuli li twassal għal separazzjoni tal-fażi. L-emulsjonijiet huma sistemi termodinamikament instabbli b'enerġija ħielsa ogħla, u għalhekk l-istabbiltà tagħhom tirrifletti l-ħin meħtieġ biex jintlaħaq l-ekwilibriju, jiġifieri, il-ħin li tieħu għal likwidu biex tissepara mill-emulsjoni. Meta alkoħol xaħmi, aċidi grassi, u amini xaħmija huma preżenti fil-film interfacial, il-qawwa tal-membrana tiżdied b'mod sinifikanti minħabba li l-molekuli organiċi polari jiffurmaw kumplessi fis-saff adsorbiti, li jsaħħu l-membrana interfacial.

L-emulsifikanti magħmula minn żewġ surfactants jew aktar jissejħu emulsjonanti mħallta. Emulsifikanti mħallta adsorb fl-interface taż-żejt tal-ilma, u l-interazzjonijiet molekulari jistgħu jiffurmaw kumplessi li jbaxxu b'mod sinifikanti tensjoni interfacial, u jżidu l-ammont ta 'adsorbat u jiffurmaw membrani interfacial aktar densi u aktar b'saħħithom.

Qtar iċċarġjat bl-elettriku jinfluwenza b'mod partikolari l-istabbiltà tal-emulsjonijiet. F'emulsjonijiet stabbli, il-qtar tipikament iġorru ħlas elettriku. Meta jintużaw emulsjonanti joniċi, it-tarf idrofobiku tas-surfactants joniċi huwa inkorporat fil-fażi taż-żejt, filwaqt li t-tarf idrofiliku jibqa 'fil-fażi tal-ilma, u jagħti ħlas lill-qtar. Bħall-ħlasijiet bejn il-qtar jikkawżaw repulsjoni u jipprevjenu l-koexxenza, li ttejjeb l-istabbiltà. Għalhekk, iktar tkun kbira l-konċentrazzjoni ta 'joni ta' emulsifikanti assorbiti fuq qtar, iktar tkun kbira l-ħlas tagħhom u iktar tkun għolja l-istabbiltà tal-emulsjoni.

Il-viskożità tal-mezz ta 'tixrid taffettwa wkoll l-istabbiltà tal-emulsjoni. Ġeneralment, mezzi ta 'viskożità ogħla jtejbu l-istabbiltà minħabba li aktar b'saħħithom jimpedixxu l-moviment Brownian ta' qtar, inaqqsu l-probabbiltà ta 'ħabtiet. Sustanzi b'piż molekulari għoli li jinħallu fl-emulsjoni jistgħu jżidu l-viskożità u l-istabbiltà medja. Barra minn hekk, sustanzi b'piż molekulari għolja jistgħu jiffurmaw membrani interfaċċji robusti, u jkomplu jistabbilizzaw l-emulsjoni. F’xi każijiet, iż-żieda ta ’trab solidu tista’ tistabbilizza l-emulsjonijiet bl-istess mod. Jekk il-partiċelli solidi jiġu mxarrba kompletament mill-ilma u jistgħu jinxtegħlu biż-żejt, dawn jinżammu fl-interface taż-żejt tal-ilma. Trab solidi jistabbilizzaw l-emulsjoni billi jsaħħu l-film hekk kif jinġabru fl-interface, bħal surfactants adsorbiti.

Is-surfactants jistgħu jsaħħu b'mod sinifikanti s-solubilità ta 'komposti organiċi li ma jinħallux jew li jinħallu ftit fl-ilma wara li l-micelles iffurmaw fis-soluzzjoni. F'dan iż-żmien, is-soluzzjoni tidher ċara, u din il-kapaċità hija msejħa solubilizzazzjoni. Is-surfactants li jistgħu jippromwovu s-solubilizzazzjoni jissejħu solubilizzaturi, filwaqt li l-komposti organiċi jiġu solubilizzati huma msejħa bħala solubiliti.

08 Fowm

Ir-ragħwa għandha rwol kruċjali fil-proċessi tal-ħasil. Ir-ragħwa tirreferi għal sistema dispersiva ta 'gass imxerrda f'likwidu jew solidu, bil-gass bħala l-fażi mxerrda u likwidu jew solidu bħala l-mezz ta' tixrid, magħruf bħala ragħwa likwida jew ragħwa solida, bħal plastik tal-fowm, ħġieġ tal-fowm, u konkrit tar-ragħwa.

(1) Formazzjoni tar-ragħwa

It-terminu ragħwa jirreferi għal ġabra ta 'bżieżaq ta' l-arja separati minn films likwidi. Minħabba d-differenza konsiderevoli ta 'densità bejn il-gass (fażi mxerrda) u l-likwidu (mezz ta' tixrid), u l-viskożità baxxa tal-likwidu, il-bżieżaq tal-gass malajr jitilgħu fil-wiċċ. Il-formazzjoni tar-ragħwa tinvolvi l-inkorporazzjoni ta 'ammont kbir ta' gass fil-likwidu; Il-bżieżaq imbagħad jirritornaw malajr fil-wiċċ, u joħolqu aggregat ta 'bżieżaq ta' l-arja separati minn film likwidu minimu. Ir-ragħwa għandha żewġ karatteristiċi morfoloġiċi distintivi: l-ewwel, il-bżieżaq tal-gass spiss jassumu forma poliedrika minħabba li l-film likwidu rqiq fl-intersezzjoni tal-bżieżaq għandu tendenza li jsir irqaq, li fl-aħħar iwassal għal ksur tal-bżieżaq. It-tieni, likwidi puri ma jistgħux jiffurmaw ragħwa stabbli; Mill-inqas żewġ komponenti għandhom ikunu preżenti biex joħolqu ragħwa. Soluzzjoni tas-surfactant hija sistema tipika li tifforma r-ragħwa li l-kapaċità tar-ragħwa tagħha hija marbuta mal-proprjetajiet l-oħra tagħha. Surfactants b'kapaċità tajba ta 'ragħwa jissejħu aġenti ta' ragħwa. Għalkemm l-aġenti tar-ragħwa juru kapaċitajiet tajbin ta 'ragħwa, ir-ragħwa li jiġġeneraw tista' ma ddumx, jiġifieri l-istabbiltà tagħhom mhix garantita. Biex titjieb l-istabbiltà tar-ragħwa, jistgħu jiġu miżjuda sustanzi li jtejbu l-istabbiltà; Dawn huma msejħa stabilizzaturi, bi stabilizzaturi komuni inklużi Lauryl diethanolamine u ossidi ta 'dodecyl dimetil amina.

(2) Stabbiltà tar-ragħwa

Fowm hija sistema termodinamikament instabbli; Il-progressjoni naturali tagħha twassal għal ksur, u b'hekk tnaqqas l-erja ġenerali tal-likwidu u tonqos l-enerġija ħielsa. Il-proċess ta 'defoaming jinvolvi t-tnaqqija gradwali tal-film likwidu li jifred il-gass sakemm iseħħ it-tifrik. Il-grad ta 'stabbiltà tar-ragħwa huwa primarjament influwenzat mir-rata ta' drenaġġ likwidu u s-saħħa tal-film likwidu. Fatturi influwenti jinkludu:

① Tensjoni tal-wiċċ: Minn perspettiva enerġetika, it-tensjoni tal-wiċċ aktar baxxa tiffavorixxi l-formazzjoni tar-ragħwa iżda ma tiggarantixxix l-istabbiltà tar-ragħwa. Tensjoni baxxa fil-wiċċ tindika differenzjali ta 'pressjoni iżgħar, li jwassal għal drenaġġ likwidu aktar bil-mod u tħaxxin tal-film likwidu, it-tnejn li huma jiffavorixxu l-istabbiltà.

② Viskożità tal-wiċċ: Il-fattur ewlieni fl-istabbiltà tar-ragħwa huwa s-saħħa tal-film likwidu, determinat primarjament mir-robustezza tal-film tal-adsorbiment tal-wiċċ, imkejjel mill-viskożità tal-wiċċ. Riżultati sperimentali jindikaw li soluzzjonijiet b'viskożità għolja tal-wiċċ jipproduċu ragħwa li jdumu aktar minħabba interazzjonijiet molekulari msaħħa fil-film adsorbita li jżidu b'mod sinifikanti s-saħħa tal-membrana.

③ Viskożità tas-soluzzjoni: Viskożità ogħla fil-likwidu innifsu tnaqqas id-drenaġġ tal-likwidu mill-membrana, u b'hekk ittawwal il-ħajja tal-film likwidu qabel ma sseħħ it-tifrik, u ssaħħaħ l-istabbiltà tar-ragħwa.

④ Azzjoni ta '"tiswija" tat-tensjoni tal-wiċċ: is-surfactants adsorbiti mal-membrana jistgħu jikkumbattu l-espansjoni jew il-kontrazzjoni tal-wiċċ tal-film; Din tissejjaħ l-azzjoni tat-tiswija. Meta s-surfactants jassorbu mal-film likwidu u jespandu l-erja tal-wiċċ tiegħu, dan inaqqas il-konċentrazzjoni tas-surfactant fil-wiċċ u jżid it-tensjoni tal-wiċċ; Bil-maqlub, il-kontrazzjoni twassal għal konċentrazzjoni miżjuda ta 'surfactant fil-wiċċ u sussegwentement tnaqqas it-tensjoni tal-wiċċ.

⑤ Id-diffużjoni tal-gass permezz ta 'film likwidu: Minħabba pressjoni kapillari, bżieżaq iżgħar għandhom it-tendenza li jkollhom pressjoni interna ogħla meta mqabbla ma' bżieżaq ikbar, li jwasslu għat-tixrid tal-gass minn bżieżaq żgħar f'dawk ikbar, u jikkawżaw bżieżaq żgħar biex jonqsu u dawk ikbar jikbru, fl-aħħar jirriżultaw fil-kollass tal-fowm. L-applikazzjoni konsistenti ta 'surfactants toħloq bżieżaq uniformi u mqassma b'mod fin u tinibixxi d-defoaming. Bis-surfactants ippakkjati sewwa fil-film likwidu, id-diffużjoni tal-gass hija mfixkla, u b'hekk ittejjeb l-istabbiltà tar-ragħwa.

⑥ Effett tal-ħlas tal-wiċċ: Jekk il-film likwidu tar-ragħwa jġorr l-istess ħlas, iż-żewġ uċuħ jirripellaw lil xulxin, u jevitaw li l-film jitnaqqas jew ikun miksur. Is-surfactants joniċi jistgħu jipprovdu dan l-effett stabilizzanti. Fil-qosor, is-saħħa tal-film likwidu hija l-fattur kruċjali li jiddetermina l-istabbiltà tar-ragħwa. Is-surfactants li jaġixxu bħala aġenti tar-ragħwa u stabilizzaturi għandhom jagħmlu molekuli assorbiti mill-wiċċ ippakkjati mill-qrib, billi dan ikollu impatt sinifikanti fuq l-interazzjoni molekulari interfacial, u jtejjeb is-saħħa tal-film tal-wiċċ innifsu u b'hekk jipprevjeni li l-likwidu jiċċirkola 'l bogħod mill-film ġirien, u jagħmel l-istabbiltà tar-ragħwa li tista' tinkiseb aktar.

(3) Qerda tar-ragħwa

Il-prinċipju fundamentali tal-qerda tar-ragħwa jinvolvi li jinbidlu l-kundizzjonijiet li jipproduċu ragħwa jew li jeliminaw il-fatturi stabbilizzanti tar-ragħwa, li jwassal għal metodi ta 'defoaming fiżiku u kimiku. Id-defoaming fiżiku jżomm il-kompożizzjoni kimika tas-soluzzjoni tar-ragħwa filwaqt li jbiddel kundizzjonijiet bħal disturbi esterni, temperatura, jew bidliet fil-pressjoni, kif ukoll trattament ultrasoniku, il-metodi kollha effettivi għall-eliminazzjoni tar-ragħwa. Id-defoaming kimiku jirreferi għaż-żieda ta 'ċerti sustanzi li jinteraġixxu mal-aġenti tar-ragħwa biex inaqqsu s-saħħa tal-film likwidu ġewwa r-ragħwa, inaqqsu l-istabbiltà tar-ragħwa u l-kisba ta' defoaming. Sustanzi bħal dawn jissejħu defoamers, li ħafna minnhom huma surfactants. Id-defoamers tipikament ikollhom abbiltà notevoli biex inaqqsu t-tensjoni tal-wiċċ u jistgħu jassorbu malajr mal-uċuħ, b'interazzjoni aktar dgħajfa fost il-molekuli kostitwenti, u b'hekk joħolqu struttura molekulari rranġata b'mod laxk. It-tipi ta 'defoamer huma varjati, iżda ġeneralment huma surfactants nonjoniċi, b'alkoħol ramifikat, aċidi grassi, esteri ta' aċidi grassi, poliamidi, fosfati, u żjut tas-silikon użati komunement bħala defoamers eċċellenti.

(4) Fowm u tindif

L-ammont ta 'ragħwa ma jikkorrelatax direttament mal-effikaċja tat-tindif; Aktar ragħwa ma tfissirx tindif aħjar. Pereżempju, surfactants nonjoniċi jistgħu jipproduċu inqas ragħwa mis-sapun, iżda jista 'jkollhom kapaċitajiet ta' tindif superjuri. Madankollu, f'ċerti kundizzjonijiet, ir-ragħwa tista 'tgħin it-tneħħija tal-ħmieġ; Pereżempju, ir-ragħwa mill-ħasil tal-platti tassisti fit-twettiq tal-grass, waqt li t-tindif tat-twapet jippermetti lill-fowm tneħħi l-ħmieġ u l-kontaminanti solidi. Barra minn hekk, ir-ragħwa tista 'tindika l-effikaċja tad-deterġent; Griż xaħmi eċċessiv ħafna drabi jinibixxi l-formazzjoni tal-bżieżaq, u jikkawża jew nuqqas ta 'ragħwa jew inaqqas ir-ragħwa eżistenti, li jindika effikaċja ta' deterġent baxx. Barra minn hekk, ir-ragħwa tista 'sservi bħala indikatur għall-indafa tat-tlaħliħ, billi l-livelli tar-ragħwa fl-ilma tlaħlaħ ħafna drabi jonqsu b'konċentrazzjonijiet ta' deterġent aktar baxxi.

09 Proċess tal-Ħasil

B'mod ġenerali, il-ħasil huwa l-proċess li jitneħħew komponenti mhux mixtieqa mill-oġġett li qed jitnaddaf biex jinkiseb ċertu skop. F'termini komuni, il-ħasil jirreferi għat-tneħħija tal-ħmieġ mill-wiċċ tat-trasportatur. Waqt il-ħasil, ċerti sustanzi kimiċi (bħal deterġenti) jaġixxu biex idgħajfu jew jeliminaw l-interazzjoni bejn il-ħmieġ u t-trasportatur, billi jittrasformaw ir-rabta bejn il-ħmieġ u t-trasportatur f'rabta bejn il-ħmieġ u d-deterġent, li jippermettu s-separazzjoni tagħhom. Minħabba li l-oġġetti li għandhom jitnaddfu u l-ħmieġ li jeħtieġ it-tneħħija jista 'jvarja ħafna, il-ħasil huwa proċess ikkumplikat, li jista' jiġi ssimplifikat fir-relazzjoni li ġejja:

Trasportatur • ħmieġ + deterġent = trasportatur + ħmieġ • deterġent. Il-proċess tal-ħasil jista 'ġeneralment jinqasam f'żewġ stadji:

1. Il-ħmieġ huwa separat mit-trasportatur taħt l-azzjoni tad-deterġent;

2. Il-ħmieġ separat huwa mxerred u sospiż fil-mezz. Il-proċess tal-ħasil huwa riversibbli, u jfisser li l-ħmieġ imxerred jew sospiż jista 'potenzjalment jerġa' jwaqqaf fuq l-oġġett imnaddaf. Għalhekk, deterġenti effettivi mhux biss għandhom bżonn abbiltà li jinqatgħu l-ħmieġ mit-trasportatur iżda wkoll biex iferrxu u jissospendu l-ħmieġ, u jevitawha mill-ġdid.

(1) Tipi ta 'ħmieġ

Anke oġġett wieħed jista 'jakkumula tipi differenti, kompożizzjonijiet, u ammonti ta' ħmieġ skont il-kuntest tal-użu tiegħu. Il-ħmieġ żejtni jikkonsisti prinċipalment f'diversi żjut tal-annimali u tal-pjanti u żjut minerali (bħal żejt mhux raffinat, żejt tal-fjuwil, qatran tal-faħam, eċċ.); Il-ħmieġ solidu jinkludi materja partikulata bħal nugrufun, trab, sadid, u iswed tal-karbonju. Fir-rigward tal-ħmieġ tal-ħwejjeġ, jista 'joriġina minn tnixxija umana bħal għaraq, sebum, u demm; Tbajja relatati mal-ikel bħal frott jew tbajja taż-żejt u ħwawar; residwi minn kożmetiċi bħal lipstick u lustrar tad-dwiefer; Pollutanti atmosferiċi bħal duħħan, trab, u ħamrija; u tbajja addizzjonali bħal linka, tè, u żebgħa. Din il-varjetà ta 'ħmieġ tista' ġeneralment tiġi kklassifikata f'tipi solidi, likwidi u speċjali.

① Ħelu solidu: Eżempji komuni jinkludu nugrufun, tajn, u partiċelli tat-trab, li ħafna minnhom għandhom it-tendenza li jkollhom piżijiet - ħafna drabi ċċarġjati b'mod negattiv - li jaderixxu faċilment ma 'materjali fibrużi. Il-ħmieġ solidu ġeneralment jinħall fl-ilma iżda jista 'jiġi mxerred u sospiż f'deterġenti. Partiċelli iżgħar minn 0.1μm jistgħu jkunu partikolarment ta 'sfida biex jitneħħew.

② Ħirt likwidu: Dawn jinkludu sustanzi żejtnija li jinħallu fiż-żejt, li jinkludu żjut tal-annimali, aċidi grassi, alkoħol xaħmi, żjut minerali, u l-ossidi tagħhom. Filwaqt li żjut tal-annimali u veġetali u aċidi grassi jistgħu jirreaġixxu bl-alkali biex jiffurmaw sapun, alkoħol xaħmi u żjut minerali ma jgħaddux minn saponifikazzjoni iżda jistgħu jinħallu minn alkoħol, eteri, u idrokarburi organiċi, u jistgħu jiġu emulsifikati u mxerrda minn soluzzjonijiet deterġenti. Il-ħmieġ żejtni likwidu ġeneralment jiġi osservat sew ma 'materjali fibrużi minħabba interazzjonijiet qawwija.

Firt Speċjali: Din il-kategorija tikkonsisti minn proteini, lamti, demm, u tnixxija tal-bniedem bħall-għaraq u l-awrina, kif ukoll meraq tal-frott u tat-te. Dawn il-materjali spiss jorbtu sew mal-fibri permezz ta 'interazzjonijiet kimiċi, u jagħmilhom aktar diffiċli biex jinħaslu. Diversi tipi ta 'ħmieġ rarament jeżistu b'mod indipendenti, anzi jitħalltu flimkien u jaderixxu b'mod kollettiv ma' uċuħ. Ħafna drabi, taħt influwenzi esterni, il-ħmieġ jista 'jossida, jiddekomponi, jew tħassir, li jipproduċi forom ġodda ta' ħmieġ.

(2) Adeżjoni tal-ħmieġ

Il-ħmieġ jaqbad ma 'materjali bħal ħwejjeġ u ġilda minħabba ċerti interazzjonijiet bejn l-oġġett u l-ħmieġ. Il-forza li teħel bejn il-ħmieġ u l-oġġett tista 'tirriżulta minn adeżjoni fiżika jew kimika.

Adeżjoni fiżika: L-adeżjoni ta 'ħmieġ bħal nugrufun, trab, u tajn jinvolvi l-biċċa l-kbira interazzjonijiet fiżiċi dgħajfa. Ġeneralment, dawn it-tipi ta 'ħmieġ jistgħu jitneħħew relattivament faċilment minħabba l-adeżjoni aktar dgħajfa tagħhom, li prinċipalment tqum minn forzi mekkaniċi jew elettrostatiċi.

A: Adeżjoni mekkanika **: Dan tipikament jirreferi għal ħmieġ solidu bħal trab jew ramel li jaderixxi permezz ta 'mezzi mekkaniċi, li huwa relattivament faċli biex jitneħħew, għalkemm partiċelli iżgħar taħt 0.1μm huma pjuttost diffiċli biex jitnaddfu.

B: adeżjoni elettrostatika **: Dan jinvolvi partiċelli tal-ħmieġ iċċarġjati li jinteraġixxu ma 'materjali ċċarġjati opposti; Normalment, materjali fibrużi jġorru piżijiet negattivi, li jippermettilhom jattiraw aderenti ċċarġjati b'mod pożittiv bħal ċerti mluħa. Xi partiċelli ċċarġjati b'mod negattiv xorta jistgħu jakkumulaw fuq dawn il-fibri permezz ta 'pontijiet joniċi ffurmati minn joni pożittivi fis-soluzzjoni.

② Adeżjoni kimika: Dan jirreferi għal ħmieġ li jeħel ma 'oġġett permezz ta' bonds kimiċi. Pereżempju, ħmieġ solidu polari jew materjali bħas-sadid għandhom it-tendenza li jaderixxu sew minħabba l-bonds kimiċi ffurmati ma 'gruppi funzjonali bħal gruppi ta' karbossili, hydroxyl, jew amina preżenti f'materjali fibrużi. Dawn il-bonds joħolqu interazzjonijiet aktar b'saħħithom, u jagħmilha aktar diffiċli li titneħħa tali ħmieġ; Trattamenti speċjali jistgħu jkunu meħtieġa biex jitnaddfu b'mod effettiv. Il-grad ta 'adeżjoni tal-ħmieġ jiddependi kemm fuq il-proprjetajiet tal-ħmieġ innifsu kif ukoll minn dawk tal-wiċċ li jaderixxi.

(3) Mekkaniżmi ta 'tneħħija tal-ħmieġ

L-għan tal-ħasil huwa li telimina l-ħmieġ. Dan jinvolvi l-użu tal-azzjonijiet fiżiċi u kimiċi differenti ta 'deterġenti biex jiddgħajfu jew jeliminaw l-adeżjoni bejn il-ħmieġ u l-oġġetti maħsula, megħjuna mill-forzi mekkaniċi (bħal scrubbing manwali, aġitazzjoni tal-magna tal-ħasil, jew impatt tal-ilma), fl-aħħar iwassal għas-separazzjoni tal-ħmieġ.

① Mekkaniżmu ta 'tneħħija tal-ħmieġ likwidu

A: Wetness: Il-biċċa l-kbira tal-ħmieġ likwidu huwa żejtni u għandu t-tendenza li jixxarrab diversi oġġetti fibrużi, li jifforma film żejtni fuq l-uċuħ tagħhom. L-ewwel pass fil-ħasil huwa l-azzjoni tad-deterġent li tikkawża t-tixrib tal-wiċċ.
B: Mekkaniżmu ta 'rollup għat-tneħħija taż-żejt: It-tieni pass tat-tneħħija tal-ħmieġ likwidu jiġri permezz ta' proċess ta 'rollup. Il-ħmieġ likwidu li jinfirex bħala film fuq il-wiċċ jinqaleb progressivament fi qtar minħabba t-tixrib preferenzjali tal-likwidu tal-ħasil tal-wiċċ fibruż, li fl-aħħar jiġi sostitwit bil-likwidu tal-ħasil.

② Mekkaniżmu ta 'tneħħija ta' ħmieġ solidu

B'differenza mill-ħmieġ likwidu, it-tneħħija tal-ħmieġ solidu tiddependi fuq il-kapaċità tal-likwidu tal-ħasil li jixxarrab kemm il-partiċelli tal-ħmieġ kif ukoll il-wiċċ tal-materjal tat-trasportatur. L-adsorbiment ta 'surfactants fuq l-uċuħ ta' ħmieġ solidu u t-trasportatur inaqqas il-forzi ta 'interazzjoni tagħhom, u b'hekk jitbaxxa s-saħħa tal-adeżjoni tal-partiċelli tal-ħmieġ, li jagħmilhom aktar faċli biex jitneħħew. Barra minn hekk, surfactants, speċjalment surfactants joniċi, jistgħu jżidu l-potenzjal elettriku tal-ħmieġ solidu u l-materjal tal-wiċċ, li jiffaċilitaw aktar tneħħija.

Is-surfactants nonjoniċi għandhom it-tendenza li jassorbu fuq uċuħ solidi ġeneralment iċċarġjati u jistgħu jiffurmaw saff assorbiti sinifikanti, li jwassal għal risistemazzjoni mnaqqsa tal-ħmieġ. Is-surfactants katjoniċi, madankollu, jistgħu jnaqqsu l-potenzjal elettriku tal-ħmieġ u l-wiċċ tal-ġarr, li jwassal għal repulsjoni mnaqqsa u tfixkel it-tneħħija tal-ħmieġ.

③ Tneħħija ta 'ħmieġ speċjali

Deterġenti tipiċi jistgħu jissieltu ma 'tbajja' stubborn minn proteini, lamti, demm, u sekrezzjonijiet tal-ġisem. Enżimi bħall-protease jistgħu jneħħu b'mod effettiv it-tbajja 'tal-proteina billi jkissru l-proteini f'aċidi amminiċi jew peptidi li jinħallu. Bl-istess mod, il-lamti jistgħu jiġu dekomposti għal zokkor permezz ta 'amylase. Il-lipasi jistgħu jgħinu biex jiddekomponu impuritajiet ta 'triaċilgliċerol li ħafna drabi huma diffiċli biex jitneħħew permezz ta' mezzi konvenzjonali. Tbajja minn meraq tal-frott, te, jew linka kultant jeħtieġu aġenti ossidanti jew riduttanti, li jirreaġixxu mal-gruppi li jiġġeneraw il-kulur biex jiddegradawhom fi frammenti aktar li jinħallu fl-ilma.

(4) Mekkaniżmu ta 'tindif niexef

Il-punti msemmija hawn fuq għandhom x'jaqsmu primarjament għall-ħasil bl-ilma. Madankollu, minħabba d-diversità tad-drappijiet, xi materjali jistgħu ma jirrispondux sew għall-ħasil tal-ilma, li jwassal għal deformazzjoni, fading tal-kulur, eċċ. Ħafna fibri naturali jespandu meta mxarrba u jiċkienu faċilment, u jwasslu għal bidliet strutturali mhux mixtieqa. Għalhekk, tindif niexef, tipikament bl-użu ta 'solventi organiċi, ħafna drabi huwa preferut għal dawn it-tessuti.

It-tindif niexef huwa ħafif meta mqabbel mal-ħasil imxarrab, billi jimminimizza l-azzjoni mekkanika li tista 'tagħmel ħsara lill-ħwejjeġ. Għal tneħħija effettiva tal-ħmieġ fit-tindif niexef, il-ħmieġ huwa kklassifikat fi tliet tipi ewlenin:

① Ħelu li jinħall fiż-żejt: Dan jinkludi żjut u xaħmijiet, li jinħallu malajr f'solventi tat-tindif niexfa.

② Ħelu li jinħall fl-ilma: Dan it-tip jista 'jinħall fl-ilma iżda mhux f'solventi ta' tindif niexef, li jinkludi mluħa inorganiċi, lamti, u proteini, li jistgħu jikkristallizzaw ladarba l-ilma jevapora.

③ ħmieġ li la huwa ż-żejt u lanqas li jinħall fl-ilma: dan jinkludi sustanzi bħal silikati tal-karbonju iswed u metalliċi li ma jinħallux fl-ebda mezz.

Kull tip ta 'ħmieġ jeħtieġ strateġiji differenti għal tneħħija effettiva waqt tindif niexef. Il-ħmieġ li jinħall fiż-żejt jitneħħa metodoloġikament bl-użu ta 'solventi organiċi minħabba s-solubilità eċċellenti tagħhom f'solventi mhux polari. Għal tbajja li jinħallu fl-ilma, ilma adegwat għandu jkun preżenti fl-aġent tat-tindif niexef peress li l-ilma huwa kruċjali għal tneħħija effettiva tal-ħmieġ. Sfortunatament, peress li l-ilma għandu solubilità minima fl-aġenti tat-tindif niexef, is-surfactants huma spiss miżjuda biex jgħinu jintegraw l-ilma.

Is-surfactants isaħħu l-kapaċità tal-aġent tat-tindif għall-ilma u l-għajnuna fl-iżgurar tas-solubilizzazzjoni ta 'impuritajiet li jinħallu fl-ilma fil-micelles. Barra minn hekk, is-surfactants jistgħu jinibixxu l-ħmieġ milli jiffurmaw depożiti ġodda wara l-ħasil, u jtejbu l-effikaċja tat-tindif. Żieda żgħira ta 'ilma hija essenzjali biex jitneħħew dawn l-impuritajiet, iżda ammonti eċċessivi jistgħu jwasslu għal tgħawwiġ tad-drapp, u b'hekk ikun hemm bżonn ta' kontenut ta 'ilma bilanċjat f'soluzzjonijiet ta' tindif niexef.

(5) Fatturi li jinfluwenzaw l-azzjoni tal-ħasil

L-adsorbiment ta 'surfactants fuq l-interfaces u t-tnaqqis li jirriżulta ta' tensjoni interfacial huwa kruċjali biex jitneħħa l-likwidu jew il-ħmieġ solidu. Madankollu, il-ħasil huwa intrinsikament kumpless, influwenzat minn bosta fatturi f'tipi ta 'deterġenti simili. Dawn il-fatturi jinkludu konċentrazzjoni ta 'deterġent, temperatura, proprjetajiet ta' ħmieġ, tipi ta 'fibra, u struttura tad-drapp.

① Konċentrazzjoni ta 'surfactants: Micelles iffurmati minn surfactants għandhom rwol ċentrali fil-ħasil. L-effiċjenza tal-ħasil tiżdied b'mod drammatiku ladarba l-konċentrazzjoni taqbeż il-konċentrazzjoni kritika tal-micelle (CMC), għalhekk id-deterġenti għandhom jintużaw f'konċentrazzjonijiet ogħla mill-CMC għal ħasil effettiv. Madankollu, konċentrazzjonijiet ta 'deterġent' il fuq mir-rendiment ta 'CMC li jonqos il-qligħ, u jagħmlu l-konċentrazzjoni żejda bla bżonn.

② Effett tat-temperatura: It-temperatura għandha influwenza profonda fuq l-effikaċja tat-tindif. Ġeneralment, temperaturi ogħla jiffaċilitaw it-tneħħija tal-ħmieġ; Madankollu, sħana eċċessiva jista 'jkollha effetti ħżiena. Iż-żieda fit-temperatura għandha t-tendenza li tgħin it-tixrid tal-ħmieġ u tista 'wkoll tikkawża li l-ħmieġ żejtni jemulsifika aktar faċilment. Madankollu, fi drappijiet minsuġa sewwa, żieda fit-temperatura li tagħmel il-fibri li tintefaħ tista 'bi żball tnaqqas l-effiċjenza tat-tneħħija.

Il-varjazzjonijiet fit-temperatura jaffettwaw ukoll is-solubilità tas-surfactant, CMC, u l-għadd ta 'micelle, u b'hekk jinfluwenzaw l-effiċjenza tat-tindif. Għal ħafna surfactants b'katina twila, temperaturi aktar baxxi jnaqqsu s-solubilità, xi kultant taħt is-CMC tagħhom stess; Għalhekk, tisħin xieraq jista 'jkun meħtieġ għal funzjoni ottimali. L-impatti fit-temperatura fuq CMC u micelles huma differenti għal surfactants joniċi kontra nonjoniċi: iż-żieda fit-temperatura tipikament tgħolli s-CMC ta 'surfactants joniċi, u b'hekk teħtieġ aġġustamenti ta' konċentrazzjoni.

③ Fowm: Hemm kunċett żbaljat komuni li jgħaqqad il-ħila tar-ragħwa ma 'l-effettività tal-ħasil - aktar ragħwa ma tkunx daqs ħasil superjuri. L-evidenza empirika tissuġġerixxi li deterġenti b'dgħajjes baxxi jistgħu jkunu effettivi bl-istess mod. Madankollu, ir-ragħwa tista 'tassisti t-tneħħija tal-ħmieġ f'ċerti applikazzjonijiet, bħal fil-ħasil tal-platti, fejn ir-ragħwa tgħin biex tgħaddi l-grass jew fit-tindif tat-twapet, fejn tneħħi l-ħmieġ. Barra minn hekk, il-preżenza tar-ragħwa tista 'tindika jekk id-deterġenti qed jiffunzjonaw; Il-grass żejjed jista 'jinibixxi l-formazzjoni tar-ragħwa, filwaqt li t-tnaqqis tar-ragħwa jfisser konċentrazzjoni mnaqqsa ta' deterġent.

④ It-tip ta 'fibra u l-proprjetajiet tat-tessuti: Lil hinn mill-istruttura kimika, id-dehra u l-organizzazzjoni tal-fibri jinfluwenzaw l-adeżjoni tal-ħmieġ u d-diffikultà tat-tneħħija. Fibri bi strutturi mhux maħduma jew ċatti, bħal suf jew qoton, għandhom it-tendenza li jaqbdu l-ħmieġ aktar faċilment minn fibri lixxi. Drappijiet minsuġa mill-qrib jistgħu inizjalment jirreżistu l-akkumulazzjoni tal-ħmieġ iżda jistgħu jfixklu ħasil effettiv minħabba aċċess limitat għal ħmieġ maqbud.

⑤ ebusija ta 'l-ilma: Il-konċentrazzjonijiet ta' ca²⁺, mg²⁺, u joni metalliċi oħra għandhom impatt sinifikanti fuq ir-riżultati tal-ħasil, partikolarment għal surfactants anjoniċi, li jistgħu jiffurmaw imluħa li ma jinħallux li jnaqqsu l-effikaċja tat-tindif. Fl-ilma iebes anke b'konċentrazzjoni adegwata ta 'surfactant, l-effikaċja tat-tindif taqa' qasira meta mqabbla ma 'ilma distillat. Għal prestazzjoni ottimali tas-surfactant, il-konċentrazzjoni ta 'ca²⁺ għandha tiġi mminimizzata għal taħt 1 × 10⁻⁶ mol / L (caco₃ taħt 0.1 mg / L), ħafna drabi teħtieġ l-inklużjoni ta' aġenti li jrattabu l-ilma fi ħdan formulazzjonijiet ta 'deterġent.