洗涤原理及配方.docVIP

我们在每天的生活中，都要在厨房和卫生间里接触大量的日常生活用品。早上起来洗脸刷牙要用香皂和牙膏；午饭过后收拾餐具要用洗涤剂；晚上冲凉洗衣服要用肥皂和洗衣粉等。那这和化学有什么联系？这其中的联系大着呢。只要生活中留心，就会发现日用品中有好多化学知识，化学就在我们身边。 　　一、洗涤原理 　　洗涤机制包括润湿作用和洗涤过程。 　　1．润湿作用 　　如果没有润湿作用，想把物体洗净是不可能的。润湿作用涉及有关表面的性质。 　　通常吸附在衣物和皮肤上的污物如尘埃、煤烟、油渍、汗分泌物等，大都是疏水物质。丝、毛、棉、麻等动植物及人造纤维，虽然有的本身亲水（含多个羟基），但大都有一层油膜，故表面也多是疏水的。若要使被吸附的污垢与衣物表面分离，就要求洗涤剂分子一方面能“挤入”织物和污垢之间，在其界面形成一亲水的吸附层，使界面张力降低，因而削弱其粘附力。另一方面，洗涤剂分子又会渗进原来粘在一起的污垢的间隙和裂缝中把他们分散成更小的颗粒。这一作用就是润湿。液体对固体表面的润湿能力可用接触角θ来表示。所谓接触角就是指液滴在固体表面形成的角度。当θ＝0o时为完全润湿，θ＝90o为润湿，90～180o不润湿，180o完全不润湿。如水对几种面的接触角分别为：石蜡108o，羊毛哗叽141o，雨衣156±9o。可见水对这些物质都不润湿。 　　2．洗涤过程　　　（介质） 　　洗涤的基本过程为：被洗物一污垢＋洗涤剂　======　被洗物＋洗涤剂－污垢 　　此处的介质决定于是水洗还是干洗，水洗介质为水，干洗介质为有机溶剂。当然，关键是洗涤剂。除上述润湿作用外，还有： 　　①机械作用。通常与起泡沫有关，借助揉搓及泡沫的活动，使污垢从纤维上脱落； 　　②乳化作用。使污垢分散，不再回附于纤维； 　　③增溶作用。污垢可能进入洗涤分子的胶束，最终脱离被洗物。 　　洗涤剂的去污作用就是上述由降低界面张力而产生的润湿、渗透、起泡、乳化、增溶等多种作用的综合结果。 　　也可以制备标准人工污布，测定其反光率，作为洗涤剂或一定洗涤过程去污能力的标度。 　　二、洗涤剂的化学结构 　　1．洗涤剂的一般组成 　　洗涤剂是按专门配方配制的具有去污性能的产品。洗涤剂种类繁多，用途各异，其主要成分不外乎由表面活性剂和洗涤助剂两部分构成。表面活性剂是一种用量尽管很少但对体系的表面行为有显著效应的物质。它们能降低水的表面张力，起到润湿、增溶、乳化、分散等作用，使污垢从被洗物表面脱离分散到水中，然后再用清水把污物漂洗干净。洗涤助剂是能使表面活性剂充分发挥活性作用，从而提高洗涤效果的物质。 　　2．表面活性剂的结构与种类 　　迄今为止，表面活性剂已有2000多种。但它们的分子在结构上的共同特点是分子中同时带有 双亲基团，即既带有亲水的极性基团（如羟基、羧基等），又带有疏水的非极性基团（如碳原子数≥8的烃基）。 　　洗涤剂中常用的表面活性剂有脂肪酸盐、烷基苯磺酸钠、烷基醇酰胺、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚（平平加）等。它们分为离子型和非离子型两大类。①离子型。离子型又分为阴离子型、阳离子型和两性型三种。如作为普通肥皂的脂肪酸盐、大部分民用洗衣粉的烷基苯磺酸钠、用作化妆品原料的脂肪醇硫酸钠都是阴离子型；一些用作杀菌剂的铵盐如季铵盐（新洁尔灭）、叔胺（萨帕明A）为阳离子型；如可用作乳化剂、柔软剂的氨基酸盐（十二烷基氨基丙酸钠），它们在水中可离解成阴、阳两类离子，故称为两性型；②非离子型。这一类活性剂在水中并不离解出离子，而是以分子状态存在，比如一些山梨醇的脂肪衍生物大多制成液态洗净剂或洗涤精（如斯盘、吐温）；一些酰胺（主要有烷醇酰胺，又名尼诺尔）制为液体合成洗涤剂，去污力强，多作泡沫稳定剂；还有一些聚醚类如丙二醇与环氧乙烷加成聚合而得的低泡沫洗涤剂（如上海美加净）等。 　　3．洗涤助剂 　　助剂的选择、配比必须与表面活性剂的性能相适应。选择适当的助剂可大大影响洗涤剂的效果。 　　主要助剂及作用如下： 　　①三聚磷酸钠（Na5P3O10）。俗称五钠，为洗涤剂中最常用的助剂，配合水中的钙、镁离子，造成碱性介质有利油污分解，防止制品结块（形成水合物而防潮），使粉剂成空心状；②硅酸钠。俗称水玻璃，除有碱性缓冲能力外，还有稳泡、乳化、抗蚀等功能，亦可使粉状成品保持疏松、均匀和增加喷雾颗粒的强度；③硫酸钠。其无水物俗称元明粉，十水物俗称芒硝；在洗衣粉用量甚大（约40％），是主要填料，有利于配料成型；④羧甲基纤维素钠。简称CMC，可防止污垢再沉积，由于它带有多量负电荷，吸附在污垢上，静电斥力增加；⑤月桂酸二乙醇酰胺。有促泡和稳泡沫作用；⑥荧光增白剂。如二苯乙烯三嗪类化合物，配入量约0.1％；⑦过硼酸钠。水解后可释出过氧化氢，起漂白和化学去污作用，多用作器皿的洗涤剂；⑧其它。