分享

能去污的表面活性剂

 形貌 2023-08-11 发布于北京

自古以来,人类在去污上可没少花功夫。古人没有洗衣粉、沐浴露、洗手液这些清洁产品,但却通过通过很多途径达到了去污的目的,比如用草木灰溶于水洗衣服、用皂角泡水洗头,用淘米水洗锅涮碗。据说,早在公园前两千多年,美索不达米亚的居民就会制作原始的肥皂用于清洗羊毛上的油脂。他们制作肥皂的工艺跟今天方法相似:将柴火堆的灰烬溶于水中,然后加入牛油煮沸,就可以得到原始的肥皂。

    无论是古代的去污材料还是现代的清洁产品,其中起关键作用的一类成分都是表面活性剂。要达到去污的目的,要么就使用含表面活性剂的物质,比如皂角、肥皂、洗衣液;要么就让污渍的某些成分反应生成表面活性剂,比如草木灰中碱性的碳酸钾就能与油污中的脂肪酸反应生成表面活性剂——脂肪酸盐。

    表面活性剂通常是一种具有长链状分子结构的双亲性化合物,其中一端亲水,另一段是亲油的长链。这种物质由于可以降低表面能,所以叫做表面活性剂。通常人的皮肤表面、衣服中、锅碗等餐具表面的油污中不溶于水的主要成分是脂肪酸等脂(油)溶性物质,因此很难用水直接洗净。而表面活性剂由于一端亲水,因此可溶于水中。用溶有表面活性剂的水浸泡沾有油污的物品时,水中表面活性剂的亲油长链便嵌入油污中,最终形成被表面活性剂包裹且外表面为表面活性剂亲水结构的乳液滴。乳液滴由于表面亲水,体积又较小,可以稳定悬浮于水中,从而容易被水清除。

    当然也可以从降低表面能的角度来理解。一个系统的能量有自发降低的趋势,或者说能量越低系统越稳定。油污难溶于水,因此与水之间存在界面,界面处的能量高于体相,因此系统中的界面面积就会尽可能减少从而降低能量。于是油污就很难以较分散的小液滴的形式悬浮于水中(否则界面面积会很大),而是大量聚集在一起黏附在物体表面。但表面活性剂有显著降低界面(表面)能量的作用,因此表面分布有表面活性剂的油污小液滴能够稳定地悬浮于水中,从而更容易被水清除。

    草木灰中碱性的碳酸钾与衣服上油污中的脂肪酸反应后生成脂肪酸盐,它是一种表面活性剂,本身易溶于水而容易被清洗,同时还可以起到帮助去处油污中其他未生成脂肪酸盐的脂溶性物质的作用。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多