1. Efeito molhante

Quando o sólido está em contato com o líquido, as interfaces originais sólido / gás e líquido / gás desaparecem e uma nova interface sólido / líquido é formada. Esse processo é chamado de umedecimento. Por exemplo, a fibra têxtil é um material poroso com uma grande superfície. Quando a solução se espalha ao longo da fibra, ela entra na lacuna entre as fibras e expulsa o ar, transformando a interface ar / fibra original em uma interface líquido / fibra. É um processo típico de umedecimento; embora a solução entre na fibra ao mesmo tempo, esse processo é chamado de penetração. Os surfactantes que auxiliam na umectação e penetração são chamados de agentes umectantes e penetrantes.

2. Emulsificação

Emulsificação refere-se a dois líquidos imiscíveis (como óleo e água), um dos quais é formado pela dispersão uniforme de partículas muito pequenas (tamanho de partícula 10-8 ~ 10-5m) no outro líquido. O papel da emulsão. As gotículas de óleo dispersas em água são chamadas de emulsões de óleo em água (O / A), e as gotículas de água dispersas em óleos são chamadas de emulsões de água em óleo (A / O). Os surfactantes que podem ajudar na emulsificação são chamados de emulsificantes. Os surfactantes usados ​​como emulsificantes têm duas funções: estabilização e proteção.

 

(1) Estabilização

O emulsificante tem o efeito de reduzir a tensão interfacial entre os dois líquidos para estabilizar o sistema misto. Isso ocorre porque quando o óleo (ou água) é disperso em muitas partículas minúsculas na água (ou óleo), a área de contato entre eles é ampliada, resultando em um aumento no potencial de energia do sistema e em um estado instável. Quando um emulsificante é adicionado, o grupo lipofílico da molécula de emulsionante é adsorvido na superfície das partículas de gotículas de óleo enquanto o grupo hidrofílico se estende para a água e é alinhado na superfície da gotícula de óleo para formar um filme molecular hidrofílico, que reduz a tensão interfacial óleo / água, o que reduz o nível de energia do sistema e diminui a atração entre as gotas de óleo, evitando que as gotas de óleo se acumulem e se redividam em duas camadas.

(2) Proteção

O filme molecular orientado formado pelo surfactante na superfície das gotículas de óleo é um forte filme protetor que pode impedir que as gotículas de óleo colidam e se acumulem. Se for um filme molecular orientado formado por um surfactante iônico, as gotas de óleo também serão carregadas com o mesmo tipo de carga, o que aumentará a repulsão mútua e evitará que as gotas de óleo se acumulem durante as colisões frequentes.

 

3. efeito de descontaminação de lavagem

Devido ao efeito de emulsificação do surfactante, as partículas de graxa e sujeira destacadas da superfície sólida podem ser emulsionadas de forma estável e dispersas na solução aquosa, e não serão mais depositadas na superfície limpa para formar recontaminação.

O processo de remoção do óleo líquido da superfície é descrito abaixo para ilustrar o papel dos surfactantes. Manchas de óleo líquido se espalharam originalmente na superfície sólida. Quando os surfactantes são adicionados, devido à sua baixa tensão superficial, a solução aquosa do surfactante se espalha rapidamente na superfície sólida e umedece os sólidos, e gradualmente substitui as manchas de óleo. As manchas de óleo se espalham na superfície sólida gradualmente se enrolando em gotículas de óleo (o ângulo de contato aumenta gradualmente, mudando de umectante para não umedecedor).

 

4. dispersão de suspensão

O processo de dispersão de sólidos insolúveis em uma solução com partículas muito pequenas para formar uma suspensão é chamado de dispersão. O surfactante que promove a dispersão de sólidos e forma uma suspensão estável é denominado dispersante. Na verdade, quando o óleo semissólido é emulsificado e disperso em uma solução, é difícil distinguir se um determinado processo é emulsificação ou dispersão, e o emulsificante e o dispersante são geralmente a mesma substância, então coloque os dois juntos no uso real. Agente emulsificante e dispersante.

O princípio de ação dos dispersantes é basicamente o mesmo dos emulsificantes. A diferença é que as partículas sólidas dispersas são geralmente menos estáveis ​​do que as gotículas emulsionadas.

 

5. efeito de espuma

O estado do gás disperso no líquido é denominado bolha. Se um determinado líquido é fácil de formar um filme e não é fácil de quebrar, o líquido produzirá muitas bolhas quando for mexido. Depois que a espuma é gerada, a área de superfície de gás / líquido no sistema é bastante aumentada, tornando o sistema instável, de modo que a espuma é facilmente estourada. Quando o surfactante é adicionado à solução, as moléculas do surfactante são adsorvidas na interface gás / líquido, o que não só reduz a tensão superficial entre as fases gás / líquido, mas também forma um filme monomolecular com uma certa resistência mecânica para formar a espuma difícil de estourar.

As soluções aquosas de surfactante têm diferentes graus de efeito de formação de espuma. Geralmente, os surfactantes aniônicos têm propriedades de formação de espuma mais fortes, enquanto os surfactantes não iônicos têm propriedades de formação de espuma mais fracas, especialmente quando usados ​​acima do ponto de nuvem.

Como a superfície da espuma tem um forte efeito de adsorção na sujeira, a durabilidade da lavagem é melhorada e também pode evitar que a sujeira se deposite novamente na superfície do objeto. Portanto, as pessoas sempre pensam que os detergentes com boas propriedades de formação de espuma têm forte capacidade de descontaminação. Portanto, muitos detergentes líquidos reduzem a pressão da bomba de jato e não conduzem ao enxágue. Portanto, tipos não iônicos de baixa formação de espuma devem ser usados ​​neste caso. Surfactante.

 

6. solubilização

Solubilização refere-se ao efeito dos surfactantes para aumentar a solubilidade de substâncias pouco solúveis ou insolúveis em água. Por exemplo, a solubilidade do benzeno em água é de 0,09% (fração de volume). Se surfactantes (como o oleato de sódio) forem adicionados, a solubilidade do benzeno pode ser aumentada para 10%.

O efeito de solubilização é inseparável das micelas formadas por surfactantes em água. Micelas são micelas formadas pelas cadeias de hidrocarbonetos nas moléculas de surfactante que se aproximam na solução aquosa devido à interação hidrofóbica. O interior da micela é, na verdade, um hidrocarboneto líquido, portanto, solutos orgânicos não polares, como benzeno e óleo mineral, que são insolúveis em água, são mais fáceis de dissolver na micela. Solubilização é o processo de micelas dissolvendo substâncias lipofílicas. É um efeito especial dos surfactantes. Portanto, somente quando a concentração de surfactante na solução está acima da concentração crítica de micelas, existem mais micelas grandes na solução. A solubilização ocorre somente quando chega o momento, e quanto maior o volume da micela, maior a capacidade de solubilização.

A solubilização é diferente da emulsificação. A emulsificação é um sistema multifásico descontínuo e instável obtido pela dispersão de uma fase líquida em água (ou outra fase líquida), enquanto a solubilização resulta em que a solução solubilizada e a substância solubilizada estão no mesmo sistema Monofásico homogêneo e estável em um fase. Às vezes, o mesmo surfactante tem efeitos de emulsificação e solubilização, mas somente quando sua concentração está acima da concentração crítica de micelas pode ter efeitos de solubilização.

 

7. macio e suave

Quando as moléculas de surfactante estão alinhadas na superfície do tecido, o coeficiente de atrito estático relativo do tecido pode ser reduzido. Tal como éter de alquil poliol polioxietileno linear, éter de polioxietileno de ácido graxo de alquil linear e outros surfactantes não iônicos e uma variedade de surfactantes catiônicos têm o efeito de reduzir o coeficiente de atrito estático do tecido, então pode ser usado como amaciante de tecidos. Os surfactantes com alquil ramificado ou grupos aromáticos não podem formar um arranjo direcional limpo na superfície do tecido, portanto, não são adequados para uso como amaciante.

 

8. Efeito antiestático

Certos surfactantes aniônicos e surfactantes catiônicos de sal de amônio quaternário são fáceis de absorver água e formam uma camada de solução condutora na superfície do tecido, portanto, eles têm efeitos antiestáticos e são usados ​​como agentes antiestáticos para tecidos de fibras químicas. efeito bactericida

Os bactericidas de amônio quaternário têm propriedades de compostos iônicos. Eles são facilmente solúveis em água, mas não em solventes apolares, e possuem propriedades químicas estáveis. O mecanismo de ação deste tipo de bactericida é principalmente através da força eletrostática, força de ligação de hidrogênio e ligação hidrofóbica entre moléculas de surfactante e moléculas de proteína, etc., para adsorver bactérias carregadas negativamente e fazer com que se acumulem na parede celular, causando lise e produção . O efeito obstrutivo da sala provoca a inibição do crescimento de bactérias e a morte. Ao mesmo tempo, seu grupo alquil hidrofóbico também pode interagir com o grupo hidrofílico de bactérias para alterar a permeabilidade da membrana e, em seguida, sofrer lise, destruir a estrutura celular e causar dissolução e morte celular. Este tipo de fungicida tem alta eficiência, baixa toxicidade, sem acúmulo, toxicidade moderada para peixes, não é facilmente afetado por mudanças de pH, é conveniente de usar, tem um forte efeito de descamação na camada de muco e tem propriedades químicas estáveis, dispersão e inibição de corrosão Boa função e outras características.

Desde a descoberta do efeito bactericida de surfactantes catiônicos em 1935, produtos bactericidas de sal de amônio quaternário de 4 a 6 gerações foram desenvolvidos até agora. A primeira geração é cloreto de alquil dimetil benzil amônio, cloreto de cetil trimetil amônio, etc .; a segunda geração é o derivado de primeira geração, realizado no anel de benzeno ou nitrogênio quaternário do sal de amônio quaternário. Obtido por reação de substituição: o produto de terceira geração é o cloreto de dialquildimetilamônio, como cloreto de didecildimetilamônio, etc .; a quarta geração é um produto composto da primeira e da terceira gerações; Substituídos como sais de amônio quaternário duplo, tais como: etileno bis (brometo de dodecil dimetil amônio), eles pertencem a tensoativos do tipo gêmeos ou dímeros.

O bactericida de amônio quaternário não só tem um efeito bactericida, mas também um forte efeito de descamação do lodo. Ele pode matar as bactérias redutoras de sulfato que crescem sob o lodo. Ele também tem um efeito inibidor de corrosão e sinérgico quando usado com outros agentes. Os comuns são 1227 (cloreto de dodecil dimetil benzil amônio), 1231 (cloreto de dodeciltrimetil amônio), brometo de dodecil dimetil benzil amônio, 1427 (quatorze cloreto de alquil dimetil benzil amônio), brometo de dodecil dimetil amônio, cloreto de tetradecil dimetil amônio, etc.