液体污垢的去除原理,主要依靠表面活性剂溶液对固体污垢在固体表面的粘附性质不同。固体污垢在固体表面上的粘附性不同于液体污垢那样铺展,往往仅有较少的部分与固体表面接触、粘附。固体污垢的粘附主要依靠范德华力,其静电作用较弱。固体污垢微粒在固体表面的粘附程度,一般随时间的增长而增强,潮湿空气中较干燥空气中的粘附强度高,水中的粘附强度又较空气低。在洗涤过程中,首先是洗涤剂溶液对污垢微粒和固体表面的润湿,在水介质中,在固体-水溶液界面上形成扩散双电层,由于固体污垢和固体表面所带电荷的电性一般相同,两者之间发生排斥作用,使粘附强度减弱。在液体中固体污垢微粒在固体表面的粘附功为:
Wa=ES1W+ES2W-ES1W2(4-2)
式中 Wa——污垢微粒在固体表面的粘附功;
ES1W——固体-水溶液的界面自由能;
ES2W——微粒-水溶液的界面自由能;(www.daowen.com)
ES1W2——固体微粒界面上的界面自由能。
若溶液中的表面活性剂在固体和微粒的固-液界面上吸附,ES1W和ES2W势必降低,于是Wa变小,可见由于表面活性剂的吸附,使微粒在固体表面的粘附功降低,因此,固体微粒易于从固体表面上去除。一般由于表面活性剂在固-液界面上吸附,使固-液界面形成双电层,由于大多数污垢为矿物质,它们在水中带有负电荷,而固体表面都呈阴电性,于是两者产生静电斥力,从而减少它们之间的粘附功,甚至完全消除,导致污垢去除。另外,水还能使固体污垢膨胀,进一步降低污垢微粒-固体表面的相互作用,有利于污垢的去除。若在洗涤时施加外力,使其在强大的机械运动和液体冲击下,则更有利于使污垢微粒从固体表面去除。
合成洗涤剂的去污能力与洗涤剂中活性物的成分和外界条件,如温度、酸碱度、浓度以及机械作用的强弱等因素有关,这些因素又因不同的固体物质而异。
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