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干洗,水洗机的原理(3)

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干洗,水洗机的原理(3)

发布日期:2016-07-27 作者:www.asdfljk.com 点击:

憎水性

  第一,  它的表面张力比水的表面张力小,为25尔格/平方厘米。也就是说,它起到了降低水的表面张力的作用。

  第二,  它是憎水性的物质,具有润湿污垢和纤维憎水性部分性能,也就是说,提高了水的润湿性能。

  加入表面活性剂的水溶液,之所以能够洗净衣服的道理之一,就是它增强了润湿度破坏污垢和纤维结合力的作用,但是,这种溶液一定要达到一定浓度,如果表面活性剂太少,也是不能形成憎水性层的,一般来说,含表面活性剂的数量不能少于0.2-0.3%。

吸附

  什么叫吸附?就是固体物质从溶液或气体中吸收了其它物质,并附在它的表面周围干洗机的这种现象,叫做吸附,为什么一个物质能吸收其它物质,这就是分子相互吸引的引力作用。

  吸附作用,广谈泛存在自然界中,人们利用了这种作用为生产服务。如利用织物纤维从染液中吸收染料分子,并附着在纤维上,这就是衣服染色的最简单的原理。同样,利用污垢从表面活性溶液中吸附表面活性剂分子,清除衣服上的污垢。

污垢为什么能吸附表面活性剂分子呢?我们前面已经说过,污垢大多是亲油性的、憎水性的物质,表面活性剂分子的一端也是亲油性、憎水性的。根据物质化学结构性质相近引力就大的原理,表面活性剂分子亲油性的一端,便被吸附在污垢的表面,而亲水性的一端仍在水中,随时着污垢附表面活剂分子越来越多,污垢就同憎水性物质变成了亲水性物质,也就是变成溶性物质(即能溶于水),转移到水中去,也就是说,从衣服上把污垢清除了。

  乳化

  乳化是洗涤过程中的重要反应,对洗涤起着很大的作用。什么叫乳化?指两种互不相容的液体,借助别的物质而混合在一起,叫做乳化,两种互不相容的混合物,叫做乳化液。

  我们拿水和石油做例子,这是两种本来是互不相容的液体,我们把这两种液体放在一起,它们决不会混合的。如果用力振荡,它们暂混合一起,变成浑浊的液体,但是只要停止振荡,油上水下并有其明显界线。如果加入一些表面活性剂,如肥皂等再振荡一下,水和油就混合在一起了,分不开了,形成不透明的液体,可以保以很长的时间,两种本来互不相容的液体,借助肥皂的作用溶合在一起,这种现象叫做乳化作用。

  我们知道,肥皂分子一端是亲水性,一端是亲油性(憎水性),它在水、油液体中,一端被油分子吸引,一端又被水分子吸引,因此两种互不相容的物质,由于引力作用连接在一起了,形成乳化的反应.我们所以要举这个例子,因为它也正说明了洗涤过程中乳化反应.脏衣服泡在水中,污垢和水是互不相容的.借助肥皂分子乳化作用,把污垢从衣服上转化到水中,失掉重新粘在衣服上的可能性。这就是乳化的洗涤作用。

  但是污垢并不是液体,怎样乳化呢?(乳化必须双方都是液体)这是因为在肥皂水中,经过磨擦、压挤等机械力,有些污垢变为极小的润湿质点,又叫做“液滴”已具备乳化的条件,这也说明在洗涤过程中机械力所起的作用。

什么叫悬浊化?在液体中不溶性的固体物质,吸附了别的物质而悬浮在液体中,叫做悬浊化,这种液体叫悬浊液。

  我们用煤油和水通过滤纸的现象来说明,煤烟和水混在一起,因其化学性质不同,不能形成悬浊液。在通过过滤纸,虽然烟的体积比纸也还要小,但却不能通过,而是沾在纸上(因烟子和纸有引力结合)无论如何用水冲洗也洗不掉。如果用肥皂水冲一下,就能把烟子吸附成悬浊液,破坏了烟子和纸的联合,从而顺利通过,这个例子也正好说明洗涤过程中悬浊化的作用。

  脏衣服在水中,污垢质点联合在纤维上是不能轻易离开的,如果加入肥皂,肥皂分子被污垢吸附形成亲水层,破坏污垢和纤维的粘结,转到溶液中,成为悬浮状态。

胶束

  什么叫胶束?这是表面活性剂在水中的一种形态,表面活性剂在水中,有单个分子形态,有聚合分子形态(由许多分子凝聚在一起),聚合分子的形态叫做胶束。

胶束形态,这是很多单个分子结合在一起,它们的内部是憎水性的碳氢键的结合,外部是亲水性基团结合层。

  从理论上讲,单个分子被污垢吸附力比聚合分子大得多,从这个角度看,单个分子越多,洗涤效果越好。但实际情况不是这样,因为胶束有其特殊性的作用,如果没有胶束形态的存在,是不能洗干净衣服的。所以在制造洗涤剂(肥皂)时,总要适当加入一些电解质填充剂,如碳酸钠等,目的就是减少单个分子,增加胶束。那么胶束在洗涤过程中起到什么作用呢?

  概括地说,胶束能产生牢固而有弹性的洗涤剂膜,在去污上起着重大的作用。前面已经讲过,由于吸附作用,表面活性剂分子包围了污垢,浸入水中,但这种包围是不牢固的,特别是磨擦、压挤中,污垢能从表面活性剂分子包围脱出,并且互相凝结,重新沾染到衣服上去,所以,只有单个分子是洗不干净衣服的。但有了胶束情况就不同了,由于胶束表层是亲水层,包围污垢分子的表面也是亲水层,胶束又被吸附,等于对污垢又增加了一层包围圈。

  胶溶

  表面活性剂分子在包围污垢时,也能钻进污垢裂缝中去,使污垢由大变小,不断分裂,最后把它粉碎成胶粒大小的质点或单个分子,均匀分散在水溶液中,叫做胶溶作用。

胶溶的原理与乳化大体相同,所不同的是乳化的污垢质点较大,胶溶的污垢质点很小,即比乳化质点要小几十倍,接近单个分子,从洗涤角度来看,污垢质点粉碎越小越好,因为1、不易凝聚,重新沾染衣服;2、能稳定在溶液中,所以胶溶作用对洗涤来说也是重要的。

  泡沫

  我们在洗涤剂溶液中通过空气或用手搅动,就发生白花花的一片,一般叫做泡沫,泡沫实际上就是表面活性剂分子包围了空气,或者说表面活性剂分子里面充满了空气,这和肥皂分子包围污垢是一样的道理,因为空气也是憎水性的,当它进入肥皂溶液,肥皂分子即向它靠拢集中,很快吸附在空气表面,表面活性剂分子憎水性的一端插入空气和空气联结,亲水性一端仍在水中。打个比方说,就是空气穿了一件“小皮袄”,不过是毛朝里(憎水性的碳氢键,形状像细长的毛)皮朝外。

  泡沫的第一个作用,它对已被包围的污垢吸附力非常强大,所以它像胶束作用一样,很快吸附被包围的污垢外层,把污垢“拉”出衣服表面。

  由于泡沫内部是气体,比重较轻,总想脱离溶液钻出表面,但是它穿着一件亲水性的“小皮袄”,被水吸引,冒不出来,可是当它穿上第二件“小皮袄”,也就是又和肥皂分子结合,这时它就有了两层肥皂分子,但第二层肥皂分子,亲水性向里(即皮朝里),憎水性向外(即毛朝外)。

  在这种情况下,泡沫的外层变成憎水性层,就纷纷冒出来,这就是我们经常看到的皂溶液的表面白花花的泡沫,这个泡沫起着降低表面张力、形成憎水性层的作用,这就是泡沫的第二个作用,泡沫的两个作用都是洗涤所必需的。随着工业洗涤剂的技术进步,目前洗涤品大都属于低泡或无泡,上面所述的只是讲洗涤原理,并不代表现代的化学技术水平。

  浮选

  衣服上的污垢,主要是增水性的物质,上面所说的一系列的反应,也都是针对污垢憎水性的特点而产生的,但是,事物是很复杂的,也是多种多样的,污垢也是一样,也就是说,污垢也具有多种多样的性质,污垢除了憎水性物质外,它还有亲水性的物质,就是憎水性物质在其表面又有部分亲水性。但总的来看,主要是憎水性物质,亲水性的污垢在肥皂溶液中,由于化学结构性质相近引力就大的原理,肥皂分子亲水性基团被吸附在污垢周围,因为是亲水性一端和污垢结合,所以憎水性的碳氢键朝外,形成憎水性基团,在这种情况下亲水性污垢又变成了憎水性的污垢。

  这样它就和憎水性污垢一样,继续被肥皂分水憎水性一端吸附,成为两层包围形成胶束,离开纤维。或者它像泡沫一样漂到溶液的表面,这种现象叫做浮选作用。浮选作用也是洗涤过程中一个不可缺少的反应。否则就不能把衣服完全洗干净。

  以上就是洗涤的主要反应,也就是洗涤的基本原理,经过这一系列反应,就达到破坏污垢和纤维结合,迫使污垢离开纤维,并失掉重新污垢的能力,这样衣服就洗干净了,在这些变化中,表面活性作用(降低表面张力,形成憎水性层)是前提,没有这个前提,就没法进行各种反应;在各种反应中吸附起着基本的作用,没有吸附,以后一系列的反应,也不可能产生,如乳化、悬浊化、胶粒、胶溶、泡沫浮选等,都是吸附作用的结果,所以任何一种洗涤剂必须具有表面活性、吸附作用,否则就没有去污的效果,不能发挥洗涤的作用,不能叫洗涤剂。(完)

干洗机

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关键词:干洗机,水洗机,干洗机原理

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