1. اثر خیس شدن

هنگامی که ماده جامد با مایع در تماس است ، رابط های اصلی جامد / گاز و مایع / گاز از بین می روند و یک رابط جامد / مایع جدید تشکیل می شود. این فرآیند خیس شدن نامیده می شود. به عنوان مثال ، الیاف نساجی ماده ای متخلخل با سطح عظیم است. وقتی محلول در امتداد الیاف پخش می شود ، به شکاف بین الیاف وارد شده و هوا را بیرون می کشد ، واسط اصلی هوا / الیاف را به رابط مایع / فیبر تبدیل می کند. این یک فرآیند مرطوب کردن معمول است. در حالی که محلول همزمان وارد فیبر می شود ، این فرآیند نفوذ نامیده می شود. سورفاکتانت هایی که به خیس شدن و نفوذ کمک می کنند ، عوامل خیس کننده و نافذ نامیده می شوند.

2. امولسیون سازی

امولسیون به دو مایع غیرقابل انعطاف (مانند روغن و آب) اشاره دارد که یکی از آنها با پراکندگی ذرات بسیار ریز (اندازه ذرات 10-8 ~ 10-5 متر) در مایع دیگر تشکیل می شود نقش امولسیون. قطرات روغن پراکنده در آب را امولسیون روغن در آب (O / W) و قطرات آب پراکنده در روغن را امولسیون آب در روغن (W / O) می نامند. سورفاکتانت هایی که می توانند به امولسیون کمک کنند امولسیون کننده نامیده می شوند. سورفاکتانت هایی که به عنوان امولسیون کننده استفاده می شوند دارای دو عملکرد تثبیت کننده و محافظت کننده هستند.

 

(1) تثبیت

اثر امولسیون کننده در کاهش کشش سطحی بین دو مایعات برای ایجاد ثبات در سیستم مخلوط است. این بدان دلیل است که وقتی روغن (یا آب) در بسیاری از ذرات ریز موجود در آب (یا روغن) پخش می شود ، منطقه تماس بین آنها بزرگتر می شود و در نتیجه باعث افزایش پتانسیل انرژی سیستم و حالت ناپایداری می شود. هنگامی که یک امولسیون کننده اضافه می شود ، گروه لیپوفیلیک مولکول امولسیفایر در حالی که گروه آبدوست به آب گسترش می یابد ، بر روی سطح ذرات قطره روغن جذب می شود و بر روی سطح قطره روغن تراز می شود و یک فیلم مولکولی آب دوست می سازد ، که تنش سطحی روغن / آب را کاهش می دهد ، که باعث کاهش سطح انرژی سیستم و کاهش جاذبه بین قطرات روغن می شود و از جمع شدن قطرات روغن و تقسیم مجدد آن به دو لایه جلوگیری می کند.

(2) حفاظت

فیلم مولکولی جهت دار تشکیل شده توسط سورفاکتانت در سطح قطرات روغن ، یک فیلم محافظ قوی است که می تواند از برخورد و جمع شدن قطرات روغن جلوگیری کند. اگر این یک فیلم مولکولی گرا باشد که توسط یک سورفکتانت یونی تشکیل شده است ، قطرات روغن نیز با همان نوع شارژ شارژ می شوند ، که دافعه متقابل را افزایش می دهد و از جمع شدن قطرات روغن در هنگام برخورد مکرر جلوگیری می کند.

 

3. اثر ضد عفونی شستشو

به دلیل اثر امولسیون سورفاکتانت ، ذرات چربی و کثیفی جدا شده از سطح جامد می توانند بصورت پایدار امولسیون شده و در محلول آبی پراکنده شوند و دیگر بر روی سطح تمیز شده رسوب نمی کنند تا مجدداً آلودگی ایجاد کنند.

فرایند حذف روغن مایع از سطح برای توضیح نقش سورفاکتانت ها در زیر شرح داده شده است. لکه های روغن مایع در اصل روی سطح جامد پخش می شوند. وقتی مواد سورفکتانت اضافه می شوند ، به دلیل کشش سطحی کم ، محلول آبی سورفاکتانت به سرعت بر روی سطح جامد پخش می شود و مواد جامد را خیس می کند و به تدریج جای لکه های روغن را می گیرد. لکه های روغن روی سطح جامد پخش می شوند و به تدریج به قطرات روغن پیچ می شوند (زاویه تماس به تدریج افزایش می یابد و از خیس شدن به غیر خیس تبدیل می شود).

 

4. پراکندگی تعلیق

به فرآیند پراکندگی مواد جامد نامحلول در محلول با ذرات بسیار ریز و تشکیل سوسپانسیون ، پراکندگی گفته می شود. سورفاکتانت که باعث پراکندگی مواد جامد می شود و یک سوسپانسیون پایدار تشکیل می دهد ، پخش کننده نامیده می شود. در حقیقت ، هنگامی که روغن نیمه جامد امولسیون شده و در یک محلول پراکنده می شود ، تشخیص اینکه یک فرآیند خاص امولسیون است یا پراکندگی است ، دشوار است و امولسیون کننده و پراکنده کننده معمولاً یک ماده هستند ، بنابراین این دو را در استفاده واقعی قرار دهید. عامل امولسیون و پخش کننده.

اصل عملکرد پراکنده کننده ها اساساً همان امولسیون کننده ها است. تفاوت در این است که ذرات جامد پراکنده نسبت به قطرات امولسیون شده ثبات کمتری دارند.

 

5. اثر کف

حالت گاز پراکنده در مایع را حباب می نامند. اگر یک مایع خاص به راحتی یک فیلم تشکیل دهد و شکستن آن آسان نباشد ، هنگام هم زدن مایع حباب های زیادی تولید می کند. پس از تولید کف ، سطح گاز / مایع در سیستم بسیار افزایش می یابد ، و سیستم را ناپایدار می کند ، بنابراین ترکیدن کف به راحتی انجام می شود. هنگامی که سورفاکتانت به محلول اضافه می شود ، مولکول های سورفاکتانت بر روی رابط گاز / مایع جذب می شوند ، که نه تنها باعث کاهش کشش سطحی بین فازهای گاز / مایع می شود ، بلکه یک فیلم تک مولکولی با مقاومت مکانیکی خاص برای ساخت کف ایجاد می کند. سخت ترکیدن

محلول های آبی سورفکتانت درجات مختلفی از اثر کف کنندگی دارند. به طور کلی ، سورفاکتانت های آنیونی دارای خواص کف کننده قوی تری هستند ، در حالی که سورفاکتانت های غیر یونی دارای خواص کف کننده ضعیف تری هستند ، به ویژه هنگامی که در بالای نقطه ابر استفاده می شوند.

از آنجا که سطح کف دارای اثر جذب زیادی بر روی خاک است ، دوام شستشو بهبود یافته و همچنین می تواند از رسوب مجدد آلودگی روی سطح جسم جلوگیری کند. بنابراین ، مردم همیشه فکر می کنند شوینده هایی که دارای خاصیت کف کنندگی هستند توانایی ضد عفونی کنندگی قوی دارند. بنابراین ، بسیاری از مواد شوینده مایع فشار پمپ جت را کاهش می دهند و برای شستشو مناسب نیستند. بنابراین باید از انواع غیر یونی با کف کم استفاده کرد. سورفاکتانت.

 

6. انحلال

انحلال به اثر سورفاکتانت ها برای افزایش حلالیت مواد محلول ضعیف یا نامحلول در آب گفته می شود. به عنوان مثال ، حلالیت بنزن در آب 09/0٪ (کسر حجمی) است. در صورت افزودن سورفاكتانتها (مانند اولئات سدیم) ، حلالیت بنزن می تواند تا 10٪ افزایش یابد.

اثر انحلال از میسل های تشکیل شده توسط سورفاکتانت ها در آب جدایی ناپذیر است. میسل ها میسل هایی هستند که به دلیل فعل و انفعال آبگریز توسط زنجیره های هیدروکربن موجود در مولکول های سورفاکتانت در محلول آبی به هم نزدیک می شوند. قسمت داخلی میسل در واقع یک هیدروکربن مایع است ، بنابراین املاح آلی غیر قطبی مانند بنزن و روغن معدنی که در آب نامحلول هستند ، به راحتی حل می شوند. محلول سازی فرآیند حل شدن مایعات در مواد لیپوفیلی است. این یک اثر خاص از سورفاکتانت ها است. بنابراین ، فقط وقتی غلظت سورفاکتانت در محلول بالاتر از غلظت مهم میسل باشد ، میسل های بزرگ بیشتری در محلول وجود دارد. حل شدن فقط در زمان انجام می شود و هرچه حجم میسل بیشتر باشد ، ظرفیت حل شدن بیشتر است.

محلول سازی با امولسیون متفاوت است. امولسیون سازی یک سیستم چند فازی ناپیوسته و ناپایدار است که با پراکندگی یک فاز مایع در آب (یا یک فاز مایع دیگر) بدست می آید ، در حالی که نتایج حل شدن منجر به این می شود که محلول محلول و ماده محلول در یک سیستم یکنواخت و پایدار تک فاز در یک قرار داشته باشند. فاز. گاهی اوقات همان سورفاکتانت دارای اثرات امولسیون سازی و انحلال است ، اما تنها هنگامی که غلظت آن بالاتر از غلظت مهم میسل باشد ، می تواند اثرات انحلال پذیری داشته باشد.

 

7. نرم و روان

وقتی مولکول های سورفاکتانت روی سطح پارچه تراز شوند ، می توان ضریب اصطکاک ایستای نسبی پارچه را کاهش داد. مانند آلکیل پلی اتیلن اتر خطی پلی اتیلن ، پلی اتیلن اتر اسید چرب خطی و سایر سورفاکتانت های غیر یونی و انواع سورفاکتانت های کاتیونی تأثیر ضریب اصطکاک استاتیک پارچه را دارند ، بنابراین می توان از آن به عنوان نرم کننده پارچه استفاده کرد. سورفاکتانت ها با آلکیل یا گروه های معطر شاخه ای نمی توانند یک ترتیب منظم و منظم روی سطح پارچه ایجاد کنند ، بنابراین برای استفاده به عنوان نرم کننده مناسب نیستند.

 

8. اثر آنتی استاتیک

سورفاکتانت های آنیونی خاص و سورفاکتانت های کاتیونی نمک آمونیوم کواترنر به راحتی جذب آب می کنند و یک لایه محلول رسانا روی سطح پارچه تشکیل می دهند ، بنابراین آنها دارای اثرات ضد استاتیکی هستند و به عنوان عوامل ضد استاتیک برای پارچه های الیاف شیمیایی استفاده می شوند. اثر ضد باکتری

باکتری کش آمونیوم کواترنر دارای خواص ترکیبات یونی است. آنها به راحتی در آب حل می شوند اما در حلال های غیر قطبی حل نمی شوند و دارای خواص شیمیایی پایدار هستند. مکانیسم عملکرد این نوع از باکتری کش ها عمدتا از طریق نیروی الکترواستاتیک ، نیروی پیوند هیدروژن و اتصال آبگریز بین مولکول های سورفاکتانت و مولکول های پروتئین و غیره برای جذب باکتری های دارای بار منفی و تجمع آنها در دیواره سلول باعث لیز و تولید می شود. . اثر انسدادی اتاق باعث می شود رشد باکتری ها مهار شده و از بین برود. در همان زمان ، گروه آلکیل آبگریز آن همچنین می تواند با گروه آب دوست فیلمی از باکتریها تعامل داشته و نفوذپذیری غشا را تغییر داده و سپس تحت لیز ، ساختار سلول را از بین ببرد و باعث انحلال و مرگ سلول شود. این نوع قارچ کش ها دارای راندمان بالا ، سمیت کم ، عدم تجمع ، سمیت متوسط ​​برای ماهی هستند ، به راحتی تحت تأثیر تغییرات pH قرار نمی گیرند ، استفاده از آنها مناسب است ، دارای لایه برداری قوی بر روی لایه مخاط است ، و دارای خواص شیمیایی پایدار ، پراکندگی و مهار خوردگی عملکرد خوب و سایر ویژگی ها.

از زمان کشف اثر ضد باکتری سورفاکتانت های کاتیونی در سال 1935 ، محصولات باکتری کش نمک آمونیوم کواترنر 4 تا 6 نسل تاکنون تولید شده است. نسل اول کلرید آلکیل دی متیل بنزیل آمونیوم ، کلرید استیل تری متیل آمونیوم و غیره است. نسل دوم مشتق نسل اول است که روی حلقه بنزن یا نیتروژن کواترنر نمک آمونیوم کواترنر انجام می شود که با واکنش جایگزینی بدست می آید: محصول نسل سوم کلرید دی آلکیل دی متیل آمونیوم مانند کلرید دی دسیل دی متیل آمونیوم و غیره است. نسل چهارم یک محصول ترکیبی از نسل اول و سوم است. به عنوان نمک های آمونیوم کواترنر دوتایی مانند: اتیلن بیس (دودسیل دی متیل آمونیوم برومید) جایگزین می شوند ، آنها به سورفاکتانت های نوع جمینی یا دیمر تعلق دارند.

باکتری کش آمونیوم کواترنر نه تنها دارای اثر ضد باکتری است ، بلکه دارای لایه برداری قوی بر روی لجن است. این می تواند باکتری های کاهنده سولفات را که در زیر لجن رشد می کنند از بین ببرد. همچنین در صورت استفاده با سایر عوامل ، اثر بازدارندگی و هم افزایی دارد. موارد متداول عبارتند از 1227 (کلرید دودسیل دی متیل بنزیل آمونیوم) ، 1231 (کلرید دودسیل تری متیل آمونیوم) ، برزیل دودسیل دی متیل بنزیل آمونیوم ، 1427 (چهارده آلکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلرید) ، دودسیل دی متیل آمیلیم کلرید