如果要自制玻璃水,需要做哪些准备?通常,我们需要知道:
如果考虑到更实际一些的问题,或者对自制生活用品比较有经验,我们可能还想要知道:
我们来一步步解决这些问题。 首先,我们需要一个初始的基础处方工艺框架。在一个基本的处方工艺框架上,我们可以根据自己的需求和实际的使用表现一步步优化,改进,最后形成自己的配方。 初始处方工艺水。 我们可以去超市买一些娃哈哈纯净水,或者屈臣氏蒸馏水。他们纯净度高,当玻璃水使用不会形成水垢。 很好,接下来让我们根据需求往里面添加功能性成分。 唔,我忽然不想从零开始。让我们来站在巨人的肩膀上吧。 初始处方工艺-ver0.2市售处方玻璃水有一些比较常见的销量较高的品牌,比如龟牌/硬壳,蓝星,车仆等。我们可以借鉴他们的玻璃水配方。 然而,怎么知道他们的配方呢? 专利。 较大的公司或者较知名的产品往往会通过专利制度来以公开换保护,那么我们自然就可以通过其公开的专利要求和说明书对其实际的配方工艺窥知一二。 例如: 中国发明专利:CN200910079367.6;申请人:中国蓝星(集团)股份有限公司;蓝星环境工程有限公司。 看起来,这里似乎有我们需要的信息。 我们可以看到,玻璃水中主要成分构成有以上几个大类。我们来具体看一下各类成分在玻璃水配方中可能的作用和优化空间:
让我们从专利实施例里看一看,具体的配方成分组成: 甲醇,乙醇,异丙醇:实施例6种不同配方,其中或许有真有假,我们如何去分辨呢?我想有两个思路,1,不同比例的一元醇会明显影响玻璃水产品的冰点,所以反过来根据市售产品的冰点,也可以大致判断其中一元醇的大概比例;2,该配方中其他成分起作用的常规用量,如果某实施例中某成分明显偏离起作用的应用比例,那么可信度就比较低。我们可以看到常见的市售玻璃水有0度左右,零下30度左右和零下40度左右几种规格,简单查询甲醇、乙醇水溶液比例和冰点可知相应的浓度: 可见-30°C玻璃水约是35%(质量分数,下同)左右甲醇溶液或45%左右乙醇溶液,-40°C玻璃水约是40%左右甲醇溶液或55%左右乙醇溶液,由于其他有机溶剂也可以一定程度降低冰点,故此该比例为大致约数,仅供参考。由于甲醇蒸汽有较为明显的毒性,故此优选乙醇为自制玻璃水降低冰点,异丙醇较为黏稠,虽为常用溶剂,且对油污的洗净效果较强,但由于蒸汽有较为明显的毒性和刺激,故而不宜使用; 乙二醇:主要为润湿、润滑作用,一定比例的乙二醇也可明显降低冰点,但该成分不易挥发,故而不宜高比例应用在玻璃水配方中。实施例中应用比例约为1%~10%。丙三醇也可起到类似作用; 十二烷基二甲基苄基氯化铵:名字很长很吓人,但这就是常见的苯扎氯铵,属于阳离子型表面活性剂,具有清洁去污的作用,同时一定比例下也有杀菌、缓蚀作用,起杀菌作用时常用的浓度为0.01%~0.05%; 月桂基三甲基氯化铵:即十二烷基三甲基氯化铵,阳离子型表面活性剂,也有一定的杀菌、抗静电作用; 甲基二乙基聚丙氧基氯化铵:不知道啥玩意; 脂肪醇聚氧乙烯(9)醚:非离子型表面活性剂,用作水包油型乳化剂,可起到清洗去污,抗静电的作用,可能为AEO-9; 壬基酚聚氧乙烯(10)醚:非离子型表面活性剂,可能为TERGITOL™ NP-10; 月桂酸聚乙二醇(20)酯:聚乙二醇单月桂酸酯,表面活性剂; 环己二胺四乙酸钠:金属离子螯合剂; 乙二胺四乙酸钠:即EDTA二钠,常见的金属离子螯合剂,几乎可以稳定螯合所有的金属离子,可以用于防止玻璃水中金属离子造成的变质和结垢; 柠檬酸钠:溶液呈弱碱性,具有一定的钙离子、镁离子、亚铁离子络合能力,具有一定的pH缓冲能力; 复合缓蚀剂:根据专利说明书,含有甲基苯骈三氮唑,硝酸钠,磷酸三钠,三乙醇胺,钼酸钠,苯甲酸钠,癸二酸钠等,这些是较为常见的缓蚀剂,其中有些是常见复配配方,然而我们对缓蚀效果并没有很高的要求,而增加如上不常用的复合缓蚀剂会显著增加自制玻璃水的配方工艺难度和危险性(其中大部分有毒性或碱性、氧化性,不建议没有经验的情况下滥用),而且盐类的析出对玻璃会造成摩擦伤害,故此本项建议忽略; 着色剂:溴甲酚绿和/或溴百里香酚蓝,应用比例0.0001%~0.0005%; 如果家庭自制玻璃水的话,我个人觉得,使用纯化水(如家用净水器所纯化的水,或者市售的饮用纯净水,注意:尽量不要使用矿物质水或水质较硬的自来水),加上适量的表面活性剂(如很多人自制玻璃水喜欢选用的洗洁精,洗衣液等,或单方选用直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等,注意:配制时将表面活性剂加入水中,而不要将水加入表面活性剂)即可,条件允许的情况下可以适量添加0.1%左右的EDTA-2Na以稳定水质,乙二醇或丙三醇以起到润湿、润滑作用,冬季加上适量的乙醇(建议不超过40%,以防蒸汽易燃,如要求冰点更低可提高乙二醇比例;甲醇一般更加廉价,但毒性比乙醇明显更大,异丙醇对油类污渍溶解性很强,但同样蒸汽有明显的毒性和刺激性)以降低冰点,即可制成较为合用的玻璃水了。 而商品玻璃水中含有的更为复杂的络合剂/螯合剂配方,以及盐类缓蚀剂等,可以不用关注,否则会明显提高对制备人员的专业素质要求和制备成本。 |
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