1. Mitrināšanas efekts

Kad cietviela ir saskarē ar šķidrumu, sākotnējās cietās / gāzes un šķidruma / gāzes saskarnes pazūd un izveidojas jauna cietā / šķidruma saskarne. Šo procesu sauc par mitrināšanu. Piemēram, tekstilšķiedra ir porains materiāls ar milzīgu virsmu. Kad šķīdums izplatās pa šķiedru, tas iekļūs spraugā starp šķiedrām un izdzīs gaisu, sākotnējo gaisa / šķiedras saskarni pārvēršot šķidruma / šķiedras saskarnē. Tas ir tipisks mitrināšanas process; kamēr šķīdums vienlaikus iekļūs šķiedrā, šo procesu sauc par iespiešanos. Virsmaktīvās vielas, kas palīdz mitrināšanai un iekļūšanai, sauc par mitrinošām vielām un penetrantēm.

2. Emulgācija

Emulgācija attiecas uz diviem nesajaucamiem šķidrumiem (piemēram, eļļu un ūdeni), no kuriem viens veidojas, vienmērīgi izkliedējot ļoti mazas daļiņas (daļiņu izmērs 10-8 ~ 10-5m) otrā šķidrumā. Emulsijas loma. Eļļas pilienus, kas disperģēti ūdenī, sauc par eļļas ūdenī emulsijām (O / W), bet eļļas pilienus, kas izkliedēti eļļās, sauc par ūdens eļļā emulsijām (W / O). Virsmaktīvās vielas, kas var palīdzēt emulgācijai, sauc par emulgatoriem. Virsmas aktīvajām vielām, ko izmanto kā emulgatorus, ir divas funkcijas: stabilizācija un aizsardzība.

 

(1) Stabilizācija

Emulgators samazina starpslāņa spriedzi starp abiem šķidrumiem, lai stabilizētu jauktu sistēmu. Tas ir tāpēc, ka, eļļu (vai ūdeni) izkliedējot daudzās sīkās daļiņās ūdenī (vai eļļā), kontakta laukums starp tām tiek palielināts, kā rezultātā palielinās sistēmas enerģijas potenciāls un nestabils stāvoklis. Pievienojot emulgatoru, emulgatora molekulas lipofilā grupa adsorbējas uz eļļas pilienu daļiņu virsmas, kamēr hidrofilā grupa izplešas ūdenī, un ir izlīdzināta uz eļļas pilienu virsmas, veidojot hidrofilu molekulāro plēvi, kas samazina eļļas / ūdens starpslāņa spriedzi, kas samazina sistēmas enerģijas līmeni un samazina pievilcību starp eļļas pilieniem, novēršot eļļas pilienu uzkrāšanos un atkārtotu sadalīšanos divos slāņos.

(2) Aizsardzība

Orientētā molekulārā plēve, ko virsmaktīvā viela veido uz eļļas pilienu virsmas, ir spēcīga aizsargplēve, kas var novērst eļļas pilienu sadursmi un savākšanos. Ja tā ir orientēta molekulārā plēve, ko veido jonu virsmaktīvā viela, eļļas pilieni tiks uzlādēti arī ar tāda paša veida lādiņu, kas palielinās savstarpējo atgrūšanu un novērsīs eļļas pilienu savākšanos biežu sadursmju laikā.

 

3. mazgāšanas dekontaminācijas efekts

Sakarā ar virsmaktīvās vielas emulgācijas efektu, no cietās virsmas atdalītās tauku un netīrumu daļiņas var stabili emulgēt un izkliedēt ūdens šķīdumā, un tās vairs netiks nogulsnētas uz notīrītās virsmas, lai veidotu atkārtotu piesārņojumu.

Šķidrās eļļas noņemšanas process no virsmas ir aprakstīts turpmāk, lai ilustrētu virsmaktīvo vielu lomu. Šķidrās eļļas traipi sākotnēji izplatījās uz cietās virsmas. Pievienojot virsmaktīvās vielas, tās zemās virsmas spraiguma dēļ virsmaktīvās vielas ūdens šķīdums ātri izplatās uz cietās virsmas un mitrina cietās vielas, un pakāpeniski aizstāj eļļas traipus. Eļļas traipi, kas izplatās uz cietās virsmas, pamazām saritinās eļļas pilieniņos (kontakta leņķis pakāpeniski palielinās, pārejot no mitrināšanas uz nemitrināšanu).

 

4. suspensijas dispersija

Nešķīstošo cieto vielu dispersijas procesu šķīdumā ar ļoti mazām daļiņām, lai izveidotu suspensiju, sauc par dispersiju. Virsmaktīvo vielu, kas veicina cieto vielu dispersiju un veido stabilu suspensiju, sauc par disperģējošo vielu. Faktiski, kad puscieta eļļa tiek emulgēta un disperģēta šķīdumā, ir grūti atšķirt, vai noteikts process ir emulgācija vai dispersija, un emulgators un disperģētājs parasti ir viena un tā pati viela, tāpēc reāli izmantojiet abus kopā. Emulgējošs un disperģējošs līdzeklis.

Disperģentu darbības princips būtībā ir tāds pats kā emulgatoriem. Atšķirība ir tāda, ka izkliedētās cietās daļiņas parasti ir mazāk stabilas nekā emulgētie pilieni.

 

5. putojošais efekts

Šķidrumā izkliedētās gāzes stāvokli sauc par burbuļu. Ja noteiktu šķidrumu ir viegli veidot plēvi un to nav viegli sadalīt, maisot, šķidrums radīs daudz burbuļu. Pēc putu veidošanās gāzes / šķidruma virsmas laukums sistēmā ir ievērojami palielināts, padarot sistēmu nestabilu, tāpēc putas ir viegli pārsprāgt. Pievienojot šķīdumam virsmaktīvo vielu, virsmaktīvās vielas molekulas adsorbē uz gāzes / šķidruma saskares vietas, kas ne tikai samazina virsmas spraigumu starp gāzes / šķidruma fāzēm, bet arī veido monomolekulāru plēvi ar noteiktu mehānisko izturību, lai izveidotu putas. grūti pārsprāgt.

Virsmaktīvo vielu ūdens šķīdumiem ir dažādas putojošās iedarbības pakāpes. Parasti anjonu virsmaktīvajām vielām ir spēcīgākas putojošās īpašības, savukārt nejonu virsmaktīvajām vielām ir vājākas putojošās īpašības, īpaši, ja tās lieto virs mākoņa punkta.

Tā kā putu virsmai ir spēcīga adsorbcijas ietekme uz netīrumiem, tiek uzlabota mazgāšanas izturība, kā arī tas var novērst netīrumu atkārtotu nogulsnēšanos uz objekta virsmas. Tāpēc cilvēki vienmēr domā, ka mazgāšanas līdzekļiem ar labām putošanas īpašībām ir spēcīga dezaktivācijas spēja. Tāpēc daudzi šķidrie mazgāšanas līdzekļi samazinās strūklas sūkņa spiedienu un neveicina skalošanu. Tādēļ šajā gadījumā jāizmanto neuzputojošie nejonu veidi. Virsmaktīvā viela.

 

6.šķīdināšana

Šķīdināšana attiecas uz virsmaktīvo vielu iedarbību, lai palielinātu slikti šķīstošo vai nešķīstošo vielu šķīdību ūdenī. Piemēram, benzola šķīdība ūdenī ir 0,09% (tilpuma daļa). Ja pievieno virsmaktīvās vielas (piemēram, nātrija oleātu), benzola šķīdību to var palielināt līdz 10%.

Solubilizācijas efekts nav atdalāms no micellām, kuras veido virsmaktīvās vielas ūdenī. Micellas ir micellas, kuras hidrofobās mijiedarbības rezultātā virsmaktīvo vielu molekulās veidojas ogļūdeņražu ķēdes, kas ūdens šķīdumā pārvietojas tuvāk viena otrai. Micelas iekšpuse faktiski ir šķidrs ogļūdeņradis, tāpēc nepolārus organiskos šķīdinātājus, piemēram, benzolu un minerāleļļu, kas nešķīst ūdenī, ir vieglāk izšķīdināt micellā. Solubilizācija ir micellu process, kas izšķīdina lipofilās vielas. Tas ir īpašs virsmaktīvo vielu efekts. Tāpēc tikai tad, kad virsmaktīvās vielas koncentrācija šķīdumā pārsniedz kritisko micellu koncentrāciju, šķīdumā ir vairāk lielu micellu. Šķīdināšana notiek tikai tad, kad laiks un lielāks micellas tilpums, jo lielāka šķīdības spēja.

Šķīdināšana atšķiras no emulgācijas. Emulgācija ir nepārtraukta un nestabila daudzfāzu sistēma, kas iegūta, šķidru fāzi izkliedējot ūdenī (vai citā šķidrā fāzē), savukārt šķīdināšanas rezultātā izšķīdinātais šķīdums un izšķīdinātā viela atrodas vienā un tajā pašā vienfāzes viendabīgā un stabilā sistēmā vienā fāze. Dažreiz tai pašai virsmaktīvai vielai ir gan emulgācijas, gan izšķīdināšanas efekti, bet tikai tad, kad tā koncentrācija pārsniedz kritisko micellu koncentrāciju, tai var būt izšķīdināšanas efekti.

 

7.mīksts un gluds

Kad virsmaktīvās vielas molekulas ir izlīdzinātas uz auduma virsmas, auduma relatīvo statisko berzes koeficientu var samazināt. Piemēram, lineārais alkil-poliola polioksietilēna ēteris, lineārā alkil-taukskābju polioksietilēna ēteris un citas nejonu virsmaktīvās vielas un dažādas katjonu virsmaktīvās vielas samazina auduma statisko berzes koeficientu, tāpēc to var izmantot Izmanto kā auduma mīkstinātāju. Virsmaktīvās vielas ar sazarotām alkilgrupām vai aromātiskām grupām nevar veidot kārtīgu virzienu uz auduma virsmas, tāpēc tās nav piemērotas lietošanai kā mīkstinātājs.

 

8. Antistatisks efekts

Atsevišķas anjonu virsmaktīvās vielas un kvaternārās amonija sāls katjonu virsmaktīvās vielas viegli absorbē ūdeni un uz auduma virsmas veido vadošu šķīduma slāni, tāpēc tām piemīt antistatiska iedarbība un tās tiek izmantotas kā antistatiskas vielas ķīmisko šķiedru audumiem. baktericīds efekts

Ceturkšņa amonija baktericīdiem piemīt jonu savienojumu īpašības. Tie ir viegli šķīst ūdenī, bet ne polāros šķīdinātājos, un tiem ir stabilas ķīmiskās īpašības. Šāda veida baktericīdu darbības mehānisms galvenokārt ir elektrostatiskais spēks, ūdeņraža savienošanas spēks un hidrofobā saistīšanās starp virsmaktīvo vielu molekulām un olbaltumvielu molekulām utt., Lai negatīvi lādētas baktērijas adsorbētu un liktu tām savākties uz šūnu sienas, izraisot lizu un ražošanu. . Telpas obstruktīvais efekts izraisa baktēriju augšanas kavēšanu un nāvi. Tajā pašā laikā tā hidrofobā alkilgrupa var arī mijiedarboties ar hidrofilo baktēriju grupu, lai mainītu membrānas caurlaidību, un pēc tam tiek pakļauta lizēšanai, iznīcina šūnu struktūru un izraisa šūnu izšķīšanu un nāvi. Šāda veida fungicīdiem ir augsta efektivitāte, zema toksicitāte, uzkrāšanās, mērena toksicitāte zivīm, pH izmaiņas to viegli neietekmē, ir ērti lietojami, tiem ir spēcīga pīlinga iedarbība uz gļotu slāni, kā arī tiem ir stabilas ķīmiskās īpašības, dispersija un korozijas kavēšana Laba funkcija un citas īpašības.

Kopš katjonu virsmaktīvo vielu baktericīdās iedarbības atklāšanas 1935. gadā līdz šim ir izstrādāti 4 līdz 6 paaudžu ceturtā amonija sāls baktericīdu produkti. Pirmā paaudze ir alkildimetilbenzilamonija hlorīds, cetiltrimetilamonija hlorīds utt .; otrā paaudze ir pirmās paaudzes atvasinājums, kas tiek veikts uz ceturtā amonija sāls benzola gredzena vai ceturtā slāpekļa. Iegūts aizvietošanas reakcijā: trešās paaudzes produkts ir dialkildimetilamonija hlorīds, piemēram, didecildimetilamonija hlorīds utt .; ceturtā paaudze ir pirmās un trešās paaudzes saliktais produkts; Aizvietoti kā dubultkvaterinārie amonija sāļi, piemēram: etilēna bis (dodecildimetilamonija bromīds), tie pieder pie dvīņu vai dimēra tipa virsmaktīvajām vielām.

Kvartārajam amonija baktericīdam ir ne tikai baktericīds efekts, bet arī spēcīgs pīlinga efekts uz gļotām. Tas var iznīcināt sulfātus reducējošās baktērijas, kas aug zem gļotas. Tam ir arī koroziju kavējoša un sinerģiska iedarbība, ja to lieto kopā ar citiem līdzekļiem. Parasti ir 1227 (dodecildimetilbenzilamonija hlorīds), 1231 (dodeciltrimetilamonija hlorīds), dodecildimetilbenzilamonija bromīds, 1427 (četrpadsmit alkildimetilbenzilamonija hlorīds), dodecildimetilamonija bromīds, tetradecildimetilamonija hlorīds utt.