化工设备清洗 常用液体洗涤剂.pdfVIP

第三编 化工设备清洗常用清洗剂及其配制 ·2! · !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第四章 常用液体洗涤剂 第一节 表面活性剂及其溶液的性质 一、表面（界面）张力与表面活性剂 在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下 有明显的界面。 任何气体通常都能无限混合，所以只有一相，液体则视其互溶程度通常可以是一相、 两相或三相，固体一般有一种固体就有一个相。 气体与固体或液体，液体与液体或固体以及固体与固 体间可以形成五种相界面。通常把气体与固体以及气体与 液体间的相界面称为表面。物体在相界面上的分子与相内 部的分子受力情况是不相同的。图! # 是描述水分子在 气 液界面与液相内部受力情况的示意图。 由图可以看出，水中的分子 受周围水分子的吸引力 $ 是平衡的，而在水与空气界面上的水分子% 受到空气的吸 引力要比受到水的吸引力小得多，因此表面层的水分子处 图! # 表面分子与内部 于受力不平衡的状态，受到一种向下的拉力引起表面积收 分子受力情况 缩，把这种作用于相界面而且指向相内部的表面紧缩力称 为表面张力。室温下不同液体具有不同的表面张力，常见的液体物质中，水有较大的表面 张力（ # · ），而苯、四氯化碳、正辛烷、乙醇、乙醚、丙酮等有机液体表面张力较小。 ’() ( 有一类化学物质，当它们在水溶液中浓度很低时就可以使水的表面张力大为降低，这 种物质被称为表面活性剂。如肥皂就是一种表面活性剂，水中只要含有#* ’((+,- . 浓度 的肥皂，水的表面张力就可以从 · # # ’() ( 降低到 · 。 ’/() ( 二、表面活性剂的结构 肥皂是最早被用做洗涤剂的表面活性剂，现以肥皂为例说明表面活性剂的结构特点。 常用的肥皂，其化学成分是硬脂酸钠（ ），它是由两部分组成的， 基是由 0# 1’2 033)4 0# 1’2 碳氢基团组成的长链，它与石油中含有的汽油、石蜡等矿物油成分相同，也与动植物油的 ·598 · 第三编 化工设备清洗常用清洗剂及其配制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 脂肪的成分有相似之处。由于它与通常说的油（矿物油、动植物油）结构相似，因此当它与 石油或油脂接触时容易相互吸引而溶解，所以把这部分结构称为亲油基，同时这部分结构 对水有排斥作用，又称憎水基（或疏水基）。羧酸钠盐部分在水中电离成羧酸根离子和钠 离子，羧酸根这种易溶于水或容易与水相互结合的原子团被称为亲水基。表面活性剂是 由亲油基和亲水基两部分结构结合在一起形成的，表面活性剂的这种结构称为两亲结构。 有些表面活性剂在水中发生电离，形成的亲水基可能是阴离子、阳离子或同时含有阴、阳 离子，据此分别称它们为阴离子、阳离子或两性离子表面活性剂。而把在水中不发生电离 的称为非离子表面活性剂。 要发挥表面活性剂的作用，要求它不仅组成上含有亲油基和亲水基，而且亲油基和亲 水基组成要保持一定平衡。使它既不能完全溶于水又不能完全溶于亲油性溶剂，只有这 样才能发挥表面活性剂的各种特性。如果亲油基在组成上占的比例过大，它只亲油不亲 水，可以完全溶解在亲油性溶剂中但不溶于水，则起不到表面活性剂的作用；如果亲水性 太强，只有亲水性而无亲油性，可以完全以分子状态溶解于水，也不能起到表面活性剂的 作用。 三、表面