第一章洗涤剂的组成与复配规律
- 格式:ppt
- 大小:4.18 MB
- 文档页数:89
高中化学常见的洗涤剂及其原理
高中化学常见的洗涤剂有:肥皂、合成洗剂和生物洗涤剂。
1. 肥皂:
- 原理:肥皂是由脂肪酸盐和纯碱(氢氧化钠或氢氧化钾)反应生成的。
在洗涤过程中,脂肪酸盐的亲水性头部与水结合,疏水性碳链部分则与油脂污垢结合。
通过肥皂分子的亲水性和疏水性特性,使油脂污垢与水结合,从而被冲洗掉。
2. 合成洗剂:
- 原理:合成洗剂是通过化学合成而得到的洗涤剂,常见的合成洗剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
合成洗剂分子的结构中包含两个部分,一个亲水性头部和一个疏水性烷基链。
亲水性头部与水结合,疏水性烷基链与油脂污垢结合,从而将污垢分散悬浮在水中,达到清洁的目的。
3. 生物洗涤剂:
- 原理:生物洗涤剂是利用生物学酶类来分解和去除污垢的洗涤剂。
生物洗涤剂中含有各种酶,如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等。
这些酶能够针对不同类型的污垢进行特异性降解,从而去除污垢。
生物洗涤剂对环境友好,对皮肤刺激性较小。
洗涤剂配方原理洗涤用品工业的发展受诸多因素的影响,其中经济的发展、环境的要求、技术的进步和人口的增长是制约洗涤用品工业发展极为重要的因素。
1.概述现代洗涤剂是含有多种成份的复杂混合物。
其中表面活性剂是起清洁作用的主要成份,洗涤剂中的其他成份或是为改善和增加表面活性剂的清洗效能、或是为适应某些特殊需要、或是为制成所需产品形式而加人的。
各种表面活性剂和各种助剂都具有各自的特性,这些性质各异的成份混在一起,由于它们之间相互作用便会产生更加理想的洗涤效果。
反之,若配方设计不当,各组份的性质也会相互抵消,产生不利的影响。
因此洗涤剂的配方是决定某种洗涤产品成功与否的关键因素。
洗涤剂配方的变化始终反映着洗涤工业的技术水平和社会生活水平。
最早的洗涤清洁用品当属肥皂,最早的表面活性剂是以肥皂为主,但肥皂不耐硬水的缺陷一直未得到解决。
20世纪30年代出现了脂肪醇硫酸钠,到了50年代,主要以四聚丙烯苯磺酸钠为主要表面活性剂,三聚磷酸钠作为当时洗涤剂配方中唯一的助剂开始使用。
到60年代,由于四聚丙烯苯磺酸钠的不易生物降解,使一些工业化国家,尤其是欧洲开始使用具有优越的可生物降解性能的烷基苯磺酸钠来取代四聚丙烯苯磺酸钠。
并且由于水体出现富营氧化,认为是由于洗涤剂中磷酸盐使用带来的后果,因此立法者与环境学家强烈呼吁限磷、禁磷,这就促使了无磷洗涤剂的发展,并努力寻找磷酸盐的代用品。
70年代开发出的4A沸石,被认为是最有前景的代磷助剂,无磷洗涤剂也从此发展迅速。
由此可见,洗涤业与环境相容性有关,环境的要求促进洗涤剂的进步与发展,各种新原料及相应配方技术的出现导致了一大批新产品的问世。
此外,影响洗涤剂配方的因素还很多,如经济、技术、原料、有关的国家法规等等。
2.配方组成各种洗涤剂都是由表面活性剂和助剂两部分组成,在这里以液体洗涤剂为主进行介绍。
液洗类洗涤剂是指以表面活性剂为主的均匀水溶液,如香波、浴液、餐具洗涤剂等。
其生产工艺及设备可以说是最简单的一种,因为生产过程中既没有化学反应,也不需要造型,只是几种物料的混配,制成以表面活性剂为主的均匀溶液(大都为水溶液),由于液体洗涤剂制造工艺简单、能耗低、使用方便,现已成为人民生活的必需品。
洗涤剂的配方及洗涤作用机理洗涤剂的配方及洗涤作用机理洗涤剂的主要成分是表面活性剂,表面活性剂是分子结构中含有亲水基和亲油基两部分的有机化合物。
一般是根据表面活性剂在水溶液中能否分解为离子,又将其分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的两大类。
离子型表面活性剂又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂三种。
实践证明,在织物的水洗中只有阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂,对织物去污能够起到正面有效的作用。
因此这两种表面活性剂就成了衣物洗涤剂的主要材料。
洗涤剂要具备良好的润湿性、渗透性、乳化性、分散性、增溶性及发泡与消泡等性能这些性能的综合就是洗涤剂的洗涤性能。
洗涤剂的产品种类很多,基本上可分为肥皂、合成洗衣粉、液体洗涤剂、固体状洗涤剂及膏洗涤剂几大类。
洗涤剂有很悠久的历史从淘米水、草木灰水、栏木灰+贝壳灰、皂角、澡豆、胰子、茶籽饼等等,虽然所用的材料不同,但现代洗涤剂却是在此基础上发展得来的。
配方:烷基苯磺酸钠 24.0 20.0脂肪醇聚氧乙烯醚 16.0 11.0脂肪醇醚硫酸钠 10.0 8.0二甲苯磺酸钠 6.0 4.0脂肪酸二乙醇胺 4.0 6.0乙醇 3.6 2.4乙二胺四乙酸四钠 1.0 1.0甲醛(28% ) 0.2 0.2香料适量适量色料适量适量蒸馏水 133.0 146.0制法:将蒸馏水投入配料罐内,加入表面活性剂.加热至60度,搅拌至溶液至透明均匀,再加其它原料,然后用80%浓磷酸调PH至7.0~7.5,最后加入甲醛,香料,色料,拌匀即可.质量要求:1%溶液PH值为7.0~7.5,泡沫大于13mm,去污力大于粉状指标洗衣粉.配方:烷基苯磺酸钠 24.0 20.0脂肪醇聚氧乙烯醚 16.0 11.0脂肪醇醚硫酸钠 10.0 8.0二甲苯磺酸钠 6.0 4.0脂肪酸二乙醇胺 4.0 6.0乙醇 3.6 2.4乙二胺四乙酸四钠 1.0 1.0甲醛(28% ) 0.2 0.2香料适量适量色料适量适量蒸馏水 133.0 146.0制法:将蒸馏水投入配料罐内,加入表面活性剂.加热至60度,搅拌至溶液至透明均匀,再加其它原料,然后用80%浓磷酸调PH至7.0~7.5,最后加入甲醛,香料,色料,拌匀即可.质量要求:1%溶液PH值为7.0~7.5,泡沫大于13mm,去污力大于粉状指标洗衣粉.洗涤剂的作用过程和机理1 洗涤过程洗涤过程可以简单定义为,自浸在某种介质中(一般为水中)的固体表面去除污垢的过程。
关于洗洁精的实验报告篇一:洗涤剂的配制与表征实验报告一、洗涤剂的组成1.1表面活性剂及其分类洗涤剂的主要成分为表面活性剂。
通常在水为溶剂的系统中,表面活性剂可被吸附在该系统的界面上,使界面的表面张力或表面自由能明显降低。
表面活性剂的分子结构具有不对称性,是由具有亲水性的极性基团和具有憎水性的非极性基团所组成的有机化合物。
其中它的非极性基团又称为亲油基团,一般为8~18个碳的直链烃或环烃。
表面活性剂一般按照其化学结构来进行分类。
即当表面活性剂溶于水时,能电离出离子的归为离子型表面活性剂,而在水中不能电离的则归为非离子型表面活性剂。
离子型表面活性剂还按其生成的活性基团为阳离子或阴离子再进行分类。
1.2辅助成分洗涤剂中除了其主要成分表面活性剂,还含有助洗剂。
目前, 全球的三大助洗剂是三聚磷酸钠( STPP) 、4A 沸石和D-层状硅酸钠[ 1] ( SKS-6),有的洗涤剂中还含有抗再沉积剂、荧光增白剂、香料和酶等。
助洗剂的主要性能包括有( 1) 能降低洗涤用水中的Ca2+ 、Mg2+ 浓度, 软化水硬度; ( 2) 具备酸碱缓冲能力; ( 3) 能提高污垢分散力和抗再沉积性; ( 4) 能增加漂白剂、加工助剂、载荷液体量的稳定性。
(5)抗腐蚀性。
二、表面活性剂具有洗涤作用的机理污垢一般由油脂和灰尘等物质组成,去污过程可看做是带有污垢(D)的固体(s),浸入水(w)中,在洗涤剂的作用下,降低污垢与固体表面的粘附功Wa,从而使污垢脱落达到去污目的。
用如下式子表示:Wa = γs-D —γs-w —γD-wWa的绝对值越小,污垢与固体表面结合越若,污染物越容易去除。
因为粘附功相当于在等温等压下污垢粘附在固体表面这一过程的吉布斯自由能的变化值,若是自发粘附,则有Wa < 0,其绝对值越大,说明粘附趋势越强烈黏的越牢。
当水中加入洗涤剂后,洗涤剂的憎水基团吸附在污物和固体表面,从而降低了γD-w和γs-w,使得Wa的绝对值变小。
洗涤剂常⽤原料及配制原则第⼆章洗涤剂洗涤剂(detergent)是⼈们⽇常⽣活和⼯业⽣产中不可缺少的⽇⽤化⼯产品。
近⼆⼗年来,我国洗涤剂的⽣产获得很⼤发展,1980年全国洗涤剂产量为39万吨,到1993年已增加到166万吨,2000年为205万吨,但⼈均消费量仍远低于世界平均⽔平。
因此,我国洗涤剂的⽣产和新产品开发是有⼴阔前景的。
第⼀节洗涤剂常⽤原料洗涤剂是由多种原料配伍⽽成的混合物。
洗涤剂性能的优劣取决于所选⽤原料的品种和质量。
洗涤剂原料可分为两⼤类:⼀类是主要原料,它们是起洗涤作⽤的各种表⾯活性剂;另⼀类是辅助原料,它们在洗涤过程中发挥助洗作⽤或赋予洗涤剂以某些特殊功能如柔软、增⽩等。
辅助原料⼀般⽤量较少,但也有⽤量很⼤的,如洗⾐粉中辅助原料硫酸钠的含量可达到50%以上。
在本节中主要阐述这些原料的主要性质及作⽤。
⼀、表⾯活性剂表⾯活性剂是洗涤剂的主要原料,很多品种都具有良好的去污、润湿、泡沫、分散、乳化和增溶能⼒。
以前多以配⽅中含表⾯活性剂的多少来衡量洗涤剂的优劣。
现在,⽣产洗涤剂的企业⼀般都采⽤两种以上的表⾯活性剂进⾏复配,有时在较低的表⾯活性剂含量下,由于多种表⾯活性剂相互间的协同效应,使洗涤剂也具有良好的洗涤去污能⼒。
常⽤的表⾯活性剂主要有如下⼏种:(1)阴离⼦表⾯活性剂:如烷基苯磺酸钠(LAS)、烷基磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧⼄烯醚硫酸钠(AES)、烷基磺酸钠(AOS)等。
(2)⾮离⼦表⾯活性剂:如烷基酚聚氧⼄烯醚、脂肪醇聚氧⼄烯醚(AEO)、烷醇酰胺等。
(3)聚醚:是近年来⽣产低泡洗涤剂的常⽤活性物,⼀般常⽤环氧⼄烷和环氧丙烷共聚的产物,常与阴离⼦表⾯活性剂复配,主要⽤作消泡剂。
(4)两性表⾯活性剂:如甜菜碱等,⼀般⽤于低刺激的洗涤剂中。
⼆、洗涤助剂(⼀)磷酸盐磷酸盐的种类很多,在合成洗涤剂中使⽤的磷酸盐主要是缩合磷酸盐。
现介绍在洗涤剂中常⽤的⼏种缩合磷酸盐。
1.三聚磷酸钠三聚磷酸钠俗称“五钠”,分⼦式为Na5P3O11,外观为⽩⾊粉末状,能溶于⽔,⽔溶液呈碱性,它对⾦属离⼦有很好的络合能⼒,不仅能软化硬⽔,还能络合污垢中的⾦属成分,在洗涤过程中起使污垢解体的作⽤,从⽽提⾼了洗涤效果。
洗涤剂的配方及洗涤作用机理去污过程是一个复杂的过程,是一个理论上还不能完善说明的现象。
洗涤作用原理:(1)降低水的表面张力,改善水对洗涤物品表面的湿润性洗涤剂对洗涤物品的湿润是洗涤剂可否发生作用的先决条件,洗涤剂对洗涤物品必须具有较好的湿润性,否则洗涤剂的洗涤作用不易发挥。
对人造纤维(如聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈)和未经脱脂的天然纤维等,因其具有的临界表面张力低于水的表面张力,因而水在其上的湿润性都不能达到令人满意的程度。
加入洗涤剂后一般都能使水的表面张力降至30mN/m以下。
因此除聚四氟乙烯外,洗涤剂的水溶液在物品的表面都会有很好的湿润性,促使污垢脱离其表面,而产生洗涤效果。
(2)洗涤剂能增强污垢的分散和悬浮能力洗涤剂具有乳化能力,能将物品表面上脱落下来的液体油污乳化成小油滴而分散悬浮于水中,若是阴离子型洗涤剂还能使油-水界面带电而阻止油滴的并聚,增加其在水中的稳定性。
对于已进入水相中的固体污垢也可使固体污垢表面带电,因污垢表面存在同种电荷,当其靠近时产生静电斥力而提高了固体污垢在水中的分散稳定性。
对于非离子型洗涤剂可以通过较长的水化聚氧乙烯链产生空间位阻使油污和固体污垢分散并稳定于水中。
因此洗涤剂可以起到阻止污垢再沉积于物品表面的作用。
配制高密度洗涤剂的技术特点是将作为洗涤剂主要成分的表面活性剂、助剂(碱剂、硬水软化剂) 按洗涤一次所需的量进行等量配制,去除影响去污力的粉末剂芒硝。
同时利用表面活性剂的黏附性,在高密度化的同时使粒子表面覆盖沸石助剂,形成松散的洗涤剂粒子。
同时配入各种酶以提高去污力。
酶是生物催化剂的一种,少量使用便可使污垢分解、易溶,很容易从纤维中脱落下来。
衬衫等吸汗性优良的棉纤维,使污垢很难侵入到纤维内部。
对此类污垢起作用的碱性纤维素酶,在世界上首次应用到高密度洗涤剂中。
(一)配方原则配方对洗涤剂成品的质量和成本有着重要的影响,洗涤剂配方应具备以下几个标准。
(1)洗净力强。
洗后织物具有柔软的手感和鲜艳的色泽;(2)洗衣粉的外观要求颜色洁白、颗粒均匀、不飞扬、易溶解、自由流动性好,此外,无不良气味,特别要求洗后织物上不留不良的气味;(3)对皮肤无刺激作用,不损害织物也不褪色,对洗涤用具及设备无腐蚀作用;(4)要求最终产品成本低,价格便宜;(5)下列一些条件也会影响配方。
洗涤剂的成分探究原理洗涤剂是一种用于清洁衣物、餐具、家居用品等的化学物质。
洗涤剂的成分可以分为表面活性剂、助剂、增白剂、杀菌剂、浸湿剂等多种物质。
表面活性剂是洗涤剂的主要成分之一,它们具有降低液体表面张力、提高溶液湿润、分散悬浮、乳化和增加界面活性的特性。
表面活性剂的作用在于将油脂、污渍等有机物质从衣物表面分散并悬浮在水中,以实现清洁的效果。
常用的表面活性剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和季铵盐等。
其中,阴离子表面活性剂具有良好的去污能力,阳离子表面活性剂常用于柔顺剂,非离子表面活性剂具有良好的渗透能力。
助剂是洗涤剂中的辅助物质,其作用是改变洗涤剂的物理性质,提高洗涤效果。
助剂包括增稠剂、漂白剂、分散剂、缓蚀剂等。
增稠剂可以增加洗涤剂的黏度,使其在使用时更易控制。
漂白剂可以去除衣物上的色素,增加白度。
分散剂可以防止污渍重新附着在衣物上,使其悬浮在洗涤剂中,起到分散污渍的作用。
缓蚀剂可以防止水垢生成,保护洗衣机等设备。
增白剂是洗涤剂中的另一类重要成分,其作用是提高衣物的白度。
增白剂可以吸收紫外线,发出蓝紫色光,与黄色光混合后呈现出白色,从而增加白色衣物的亮度。
增白剂的主要成分是荧光增白剂,它在衣物表面形成一层微薄的荧光薄膜,使光线在衣物表面反射时发生荧光效应,提高衣物的白度。
杀菌剂是洗涤剂中的一种重要成分,它可以去除衣物上的细菌、霉菌等微生物。
杀菌剂可以在洗涤过程中破坏微生物的细胞膜结构,进而杀死它们。
常用的杀菌剂有氯化物、过氧化物、抗菌剂等,它们广泛应用于洗涤剂、消毒剂等产品中。
浸湿剂是一种增加水分散性的物质,它可以使水分子更好地渗透到衣物纤维间隙中,从而提高洗涤效果。
浸湿剂可以增加洗涤剂中的水分子与污渍之间的接触面积,加速污渍的分散和溶解,使其更易被洗涤剂移除。
常用的浸湿剂有乙二醇、丙二醇等。
总的来说,洗涤剂的成分通过表面活性剂分散污渍、助剂改变物理性质、增白剂提高白度、杀菌剂去除微生物和浸湿剂提高渗透性等多种机制来实现对衣物的清洁。