1.洗涤

洗涤去污是一个复杂的过程，其中润湿渗透作用是很重要的。尘埃、油脂等污垢吸附在衣物表面，它们大都是不能被水润湿的疏水性物质，要将其与被洗涤物（如纤维表面或孔隙之间）分离开，首先必须使洗涤液对于疏水性物质表面有良好的润湿能力。在水中加表面活性剂即洗涤剂，改善了水对污垢的润湿性，这种溶液一直渗入污垢粒子与织物之间的缝隙中，并在它们的表面上形成一个亲水的吸附层，使界面张力降低，削弱了污垢与织物或污垢粒子间的黏附力，有利于污垢从织物表面上脱离下来。脱离下来的污垢粒子表面也吸附了表面活性剂分子，形成亲水外层。此外表面活性剂还有分散、增溶等能力，借助于搓揉、摩擦、摇荡等机械作用，将污垢转移到溶液中而除去。图5-8是洗涤去污过程示意图，其中（a）表示加洗涤剂去油污的过程。洗涤剂降低了固-油-水三相边界的接触角，若θ＝0°，则油会自动地从固体表面上除去；若0°＜θ＜90°，油可以借助机械方法，再加上洗涤剂的分散和增溶作用而除去，如图5-8（b）所示。

图5-8 洗涤剂除去油污示意图

一种优良的洗涤剂，需要具备以下几种优良性质。

（1）润湿性能好，能吸附在固-水界面和污垢-水界面上；

（2）使污垢分散、悬浮或增溶；

（3）阻止污垢重新吸附到干净的固体表面上。

通常，一种表面活性剂很难同时具备以上条件，需要添加剂来配伍。

2，矿物浮选

由于矿物中的金属含量很低，在冶炼之前，要采用浮选法提高其含量。其原理是通过向矿粉水池加入浮选剂，捕获矿粉中的矿苗，并通过空气鼓泡使矿苗随泡沫一起浮出水面而与矿渣分离，从而达到富集矿苗的目的。浮选剂的主要成分是捕集剂和起泡剂，另外还有其他助剂，如pH调节剂、抑制剂、活化剂等。捕集剂是一种表面活性剂，如有机黄原酸盐（ROCSSNa）、硫代磷酸盐等，其极性基团吸附在矿苗表面，非极性端向着水，于是矿苗表面由亲水性变为亲油性，当不断加入捕集剂时，固体表面上生成一个亲油性很强的薄膜。不过，捕集剂不宜加得太多，达到饱和吸附即可，如果添加得过多，将形成双层吸附，使亲油表面又转为亲水性。用作起泡剂的主要有松油、粗甲氧基甲基苯酚、聚乙二醇类、烷基苯磺酸钠等。浮选过程如图5-9所示，步骤如下。

图5-9 矿物浮选流程示意图

一发泡剂分子 捕集剂分子

（1）将粉碎的原矿（0.01～0.1mm）倾入水池中，由于矿粉易被水润湿，密度又较大，故沉于池底。

（2）加入适量捕集剂，矿粉中的矿苗（Mo、Cu等的硫化矿物）将吸附捕集剂分子至其表面，使其表面转变成疏水性。

（3）加入起泡剂和其他助剂，通入空气，疏水性的矿苗将附着在气泡上，与气泡一道浮出水面并被收集。而不含硫化物的矿渣仍留在池底，从而实现矿苗与矿渣的分离。(www.daowen.com)

（4）若矿粉中含有多种金属，则可选用多种捕集剂和助剂，使各种矿苗先后浮起而分别被捕获。

3.石油开采

在原油开采中，常常注入活性水以提高采油效率。所谓活性水是指含有润湿剂的水溶液。它既能降低油-水界面张力，又具有使润湿反转的能力。图5-10示出了活性水的驱油过程。具有高表面能的岩石孔壁吸附了原油中的活性物后，就被低表面能的非极性膜所覆盖，转化成亲油表面，残油在其上形成接触角小于90。的油滴，油在壁上附着力强，不易被水带走。在注入活性水后，其中的润湿剂可吸附在油-水界面上，使界面由亲油性转变为亲水性，易被水流带走，提高水驱油效率。

图5-10 活性水驱油过程示意图

4.防水防油

将纤维织物用防水剂处理后可使纤维表面变为疏水性，既防水又透气。所谓疏水性，即意味着织物与水间的接触角大于90°，在纤维之间将形成凸液面的毛细管，附加压力△p指向液体内部，因而具有阻止水经毛细管渗透的作用，如图5-11（a）所示。例如，有一种疏水性织物，其纤维间毛细管半径是10﹣5m，接触角是105°，若水的表面张力是70mN/m，由Laplace公式可知，纤维缝隙间所形成向上的附加压力△p为36×103Pa，这相当于高度为0.37m的水柱静压力，也就是说，只有当织物上方积水高度超过37cm时，水才有可能透过纤维层从其下面流出。另外，对于非防水织物，水对其接触角θ＜90°，纤维间所产生的毛细管附加压力的方向与液体渗透方向一致，会加速液体的渗透。

图5-11 织物的接触角及其防水性

目前有两种方法可用于纤维防水处理，一是经物理涂覆法，在纤维表面形成极薄的强疏水性膜；二是通过反应型表面活性剂与纤维亲水基反应形成疏水层，使织物具有永久性防水效果，如下面的反应：

式中，HO一cell表示纤维表面。阳离子型表面活性剂在纤维上形成一种醚键，黏附于纤维表面上，不透水但仍能透气。烷基氯硅烷是另一种常用的反应型防水剂，如（CH3）2Cl2等，可用于处理织物、陶瓷、玻璃、金属等物体的表面。例如将其处理玻璃，会发生如下的表面反应：

这称为表面的硅烷化处理，例如医用针剂安瓿内的硅烷化，使玻璃内壁表面具有疏水性，可大大减少取用时残留在内壁上的药液量，最大限度地利用药物。

纤维的防油机理与防水一样，主要是用全氟碳化物如1，1-二氢全氟烷基聚丙烯酸 处理织物表面，使表面由碳氟基覆盖，改性后的临界表面张力低于油的表面张力。当烷基为—CF3时，改性的棉布防油率可达90（最高为150），当烷基为—C9F19时，防油率可达130。

5.换热器表面的润湿性

现代化工生产所使用的冷凝器和再沸器中，大多涉及蒸气与管壁间的传热问题。如果管壁能被水润湿，则冷凝水就会形成一种液体薄层，覆盖在管壁表面，又称为膜状冷凝。若管壁不能被水润湿，则冷凝水就会呈珠状顺管壁滚落下来。此时，管壁就能直接与水蒸气接触，从而提高传热的效率，这称为滴状冷凝。滴状冷凝的传热系数比膜状冷凝的要大8～35倍。在金属热交换器中，常用硬脂酸和蜂蜡等作反润湿剂，以达到较高的传热效率。