『壹』 表面活性劑的使用原理及應用
表面活性劑 就是通過降低反應物質表面的活化能,促進物質表面活化的一種活化劑。一類能降低液體表面張力的試劑.通常在分子內含有一個疏水基團和一個親水基團,如去垢劑、乳化劑、消泡劑等.
表面活性劑 的原理
表面活性劑 的工作原理就是一個火柴棍結構的模式,表面活性劑的結構類似一根火柴棍,火柴頭就是親水端,火柴桿就是親油端.親油端插入油污分子內部,相似相容;親水端跟水分子結合形成膠束團.這樣,再經過機械摩擦運動,就將油污分子疏鬆開來,拉進水中,從而達到膨化、溶解、擴散、洗滌油污的目的.
表面活性劑本身就是單質,單一化合物,不存在主要成分的說法!但是表面活性劑有很多種類,大類劃分為陰離子型、非離子型、陽離子型和兩性離子型等等,至少有好幾百種.
表面活性劑的應用洗衣粉的主要成分是表面活性劑.
表面活性劑 由於具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用及相應的實際應用,成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產品. 表面活性劑 除了在日常生活中作為洗滌劑,其他應用幾乎可以覆蓋所有的精細化工領域.
1.增溶
要求:C>CMC ( HLB13~18) 臨界膠束濃度(CMC):表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度.當其濃度高於CMC值時,表面活性劑的排列成球狀、棒狀、束狀、層狀/板狀等結構.增溶體系為熱力學平衡體系; CMC越低、締合數越大,增溶量(MAC)就越高; 溫度對增溶的影響:溫度影響膠束的形成,影響增溶質的溶解,影響表面活性劑的溶解度 Krafft點:離子型表面活性劑的溶解度隨溫度增加而急劇增大這一溫度稱為Krafft點,Krafft點越高,其臨界膠束濃度越小 曇點:對於聚氧乙烯型非離子表面活性劑,溫度升高到一定程度時,溶解度急劇下降並析出,溶液出現混濁,這一現象稱為起曇,此溫度稱為曇點.在聚氧乙烯鏈相同時,碳氫鏈越長,濁點越低;在碳氫鏈相同時,聚氧乙烯鏈越長則濁點越高.
2.乳化作用
親水親油平衡值(HLB):表面活性劑分子中親水和親油基團對油或水的綜合親合力.根據經驗,將表面活性劑的HLB值范圍限定在0-40,非離子型的HLB值在0-20.混合加和性:HLB=(HLBa Wa+HLBb /Wb) / (Wa+Wb) 理論計算:HLB=∑(親水基團HLB值)+∑(親油基團HLB)-7 HLB:3-8 W /O型乳化劑:Span;二價皂 HLB:8-16 O/W型乳化劑:Tween;一價皂
3.潤濕作用
要求:HLB:7-9.使用表面活性劑可以控制液、固之間的潤濕程度.農葯行業中在粒劑及供噴粉用的粉劑中,有的也含有一定量的 表面活性劑 ,其目的是為了提高葯劑在受葯表面的附著性和沉積量,提高有效成分在有水分條件下的釋放速度和擴展面積,提高防病、治病效果.在化妝品行業中,做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護膚產品中不可或缺的成分.
4.助懸作用
在農葯行業,可濕性粉劑、乳油及濃乳劑都需要有一定量的 表面活性劑 ,如可濕性粉劑中原葯多為有機化合物,具有憎水性,只有在 表面活性劑 存在的條件下,降低水的表面張力,葯粒才有可能被水所潤濕,形成水懸液;
5.起泡和消泡作用
表面活性劑在醫葯行業也有廣泛應用.在葯劑中,一些揮發油脂溶性纖維素、甾體激素等許多難溶性葯物利用表面活性劑的增溶作用可形成透明溶液及增加濃度;葯劑制備過程中,它是不可缺少的乳化劑、潤濕劑、助懸劑、起泡劑和消泡劑等.
6.消毒、殺菌
在醫葯行業中可作為殺菌劑和消毒劑使用,其殺菌和消毒作用歸結於它們與細菌生物膜蛋白質的強烈相互作用使之變性或失去功能,這些消毒劑在水中都有比較大的溶解度,根據使用濃度,可用於手術前皮膚消毒、傷口或粘膜消毒、器械消毒和環境消毒;
7.抗硬水性
甜菜鹼 表面活性劑 對鈣、鎂離子均表現出非常好的穩定性,即自身對鈣、鎂硬離子的耐受能力以及對鈣皂的分散力.在使用過程中防止鈣皂的沉澱,提高使用效果.
8.增粘性及增泡性
表面活性劑 有對改變溶液體系的作用,增大粘度變稠或增大體系的泡沫,在一些特除的清洗、開採行業有廣泛的應用.
9.去垢、洗滌作用
去除油脂污垢是一個比較復雜的過程,它與上面提到的潤濕、起泡等作用均有關.最後要說明的是, 表面活性劑 起作用,並不單單是因為某一方面的作用,很多情況下是多種因素共同作用.如在造紙工業中可以用作蒸煮劑、廢紙脫墨劑、施膠劑、樹脂障礙控制劑、消泡劑、柔軟劑、抗靜電劑、阻垢劑、軟化劑、除油劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等.
『貳』 表面活性濟的分類,作用及洗滌去垢作用原理
表面活性劑原理簡述
1、表面活性
在恆溫恆壓下,純液體因只有一種分子,其表面張力是一恆定值。
對於溶液,由於至少存在兩種或兩種以上的分子,因此其表面張力會隨溶質的濃度變化而變化。
物質的水溶液其表面張力隨濃度的變化可分為三種類型。
第一類是表面張力隨其溶質濃度的增加略有上升,且往往近於直線(曲線A)
水溶液的表面張力與溶質濃度的幾種典型關系
第二類是表面張力隨溶質濃度增加而逐漸下降,在濃度很稀時,下降較快,隨濃度增加下降變慢(曲線B)。
第三類是在溶液濃度稀時,溶液的表面張力隨溶質濃度的增加急劇下降,當溶液的濃度增加到一定值後,溶液的表面張力就不再下降了(曲線C)。
如果A物質能降低B物質的表面張力,通常可以說A物質(溶質)對B物質(溶劑)有表面活性。若A物質不僅不能使B物質的表面張力降低,甚至使其升高,那麼A物質對B物質則無表面活性。由於水是最重要的溶劑,因此表面活性往往是對水而言。
圖中曲線A中的溶質對於水無表面活性,稱之為非表面活性物質。曲線B和C的溶質對水有表面活性,被稱為表面活性物質。而對於曲線C中的溶質在很低濃度時就能明顯地降低水的表面張力,此類物質稱之為表面活性劑。而曲線B中的溶質只能稱為表面活性物質而不能稱為表面活性劑。
2、表面活性劑的結構特點
不論表面活性劑屬於何種類型,都是由性質不同的兩部分組成。—部分是由疏水親油的碳氫鏈組成的非極性基團,另一部分為親水疏油的極性基。這兩部分分別處於表面活性劑分子的兩端。為不對稱的分子結構。
兩親分子示意圖
表面活性劑分子在其水溶液中很容易被吸附於氣-水(或油-水)界面上形成獨特的定向排列的單分子膜。
表面活性劑在溶液中超過某一特定濃度時(界面吸附達飽和)可通過碳氫鍵的疏水作用(Hydrophobic
Interaction)或「疏水效應」締合成膠團。
表面活性劑在其溶液表面的定向吸附和在溶液內部形成膠團
表面活性劑分類與結構 か鶏群l'A*
表面活性劑的種類很多,分類方法也有多種,如根據用途可將表面活性劑分為潤濕劑、滲透劑、乳化劑、分散劑、柔軟劑、抗靜電劑、洗滌劑等。比較常見的是根據表面活性劑在水溶液中的電離特性而將其分為陰離子、陽離子、兩性離子以及非離子四大類的分類方法。 y5U⊿ 2�?
一、陰離子表面活性劑 ?lt;~箾隊?l
將在水中電離後起表面活性作用的部分帶負電荷的表面活性劑稱為陰離子表面活性劑。從結構上把陰離子表面活性劑分為脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽和磷酸酯鹽四大類。 辨溺xJ閍?
1.脂肪酸鹽(RCOO-M+) 炧mM $ z?
是親水基為羧基的陰離子表面活性劑,包括高級脂肪酸的鉀、鈉、銨鹽以及三乙醇銨鹽。在水中電離後起表面活性作用的部分是脂肪酸根陰離子。如: R9$寜�_
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RCOONa ——>RCOO-+Na+ ?Uy扶ffI?
脂肪酸鹽表面活性劑是歷史上開發最早的陰離子表面活性劑,也是重要的洗滌劑,目前仍是皮膚清潔劑的重要品種。 ?詖o $??
(1)肥皂是最常見的脂肪酸鹽陰離子表面活性劑 肥皂的主要性能特點是它的水溶液的pH在0.9~9.8,呈弱鹼性,它有良好的潤濕、發泡、去污等作用而被廣泛用作洗滌劑。 w姇&7??v
肥皂的缺點是耐硬水性能差,在硬水中使用肥皂不僅洗滌力差,同時生成的鈣皂污垢在酸水中懸浮並且粘附在衣物上很難去除。肥皂與硬水中的鈣、鎂等離子反應生成皂垢,不但增加肥皂的耗費,而且粘結在衣物上產生的斑點會使衣物發硬。含有皂垢的布在印染加工時會造造成染色不勻。 sy 杈?'
肥皂在pH低於?的酸性介質中會轉變成不溶於水的游離脂肪酸,會使皂液變混濁並粘附在衣物上不易被除去。因此肥皂只能在中性和鹼性介質中使用。通常使用肥皂時常配合加人適量純鹼以保持皂液pH在10左右,其目的為防止肥皂水解和提高洗滌效果。注意在去除酸性污垢或在酸性媒液中不能使用肥皂。 昿祒 閽|+
軟脂酸鹽和硬脂酸鹽水溶性差,要充分發揮它們的洗滌能力往往需要在較高溫度條件下使用,而含有不飽和鍵的油酸鹽比較適合在較低溫度的洗滌場合。以上的高碳脂肪酸鹽由於在水中溶解度太低,但油溶性好,所以適合作摻水乾洗溶劑中的表面活性劑(變性皂),脂肪酸的有機胺鹽和二乙醇胺、三乙醇胺鹽大多表現為油溶性的,常用作乳化劑、潤濕劑,如三乙醇胺肥皂常在有機溶劑中作乳化劑。 骸L?lt; qpn,
(2)親油基通過牛間鍵與羧基相連的羧酸鹽(雷米邦A) 脂肪酸鹽除了常見的月巴皂外,還有這種形式的羧酸鹽,如用多肽混合物與脂肪醯氯發生縮合反應製成的N—烷醯基多肽。其中用油醯氯與脫脂皮屑等廢蛋白的水解產物縮合製成的表面活性劑,商品名為雷米邦A (Lamepon A),國內商品名為613洗滌劑,化學名稱為N—油醯基多縮氨基酸鈉(或N—油醯基多肽)。其合成反應式為: VL屶抣幚 ?
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油醯氯 多縮氨基酸鈉 雷米邦A $ ? 芐??
(其中R'、R」是含有1~6個碳原子的烴基) B倲t?閩"f
雷米邦A在毛紡、絲綢、合成纖維及印染工業等紡織部門常做洗滌劑、乳化劑、擴散劑,也可做金屬清洗劑和皮膚清潔劑,由於它結構中的多肽部分化學結構與蛋白質相似,對皮膚刺 、激性低,可形成良好的保護膠體,因此也適用於頭發用品和香波中或用於護膚香脂中。用它洗滌絲、毛等蛋白質類纖維織品,有洗後柔軟、富有光澤、彈性的優點。它有很強的乳化力,如22份雷米邦A可乳化1000份植物油。並且它對鈣皂有很強的分散力。它在中性和鹼性介質中穩定,在鹼性介質中去污力更佳。但在pH值小於5的介質中會以沉澱形式析出。由於它的吸濕力強,通常不製成粉狀產品,商售為黃棕色粘稠狀液體產品,活性物含量為32%~40%。 そm?Q?l"
製造雷米邦A的多膚部分的原料來自皮屑、蠶蛹、豬毛、雞毛、骨膠、豆餅、菜籽餅等蛋白質下腳料,經水解後得到水解蛋白液。油醯氯與水解蛋白液中的多縮氨基酸鈉縮合即得到雷米邦A。 M ~}冮I瞤7
2.磺酸鹽(R—SO-3M+) 3葵� 烏訣
把在水中電離後生成起表面活性作用陰離子為磺酸根(R--S03)者稱為磺酸鹽型陰離子表面活性劑,包括烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、烷基磺酸鹽、α-磺基單羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、石油磺酸鹽、木質素磺酸鹽、烷基甘油醚磺酸鹽等多種類型,其中比較重要和常用作洗滌劑的有下列幾種。 ?;夑 襇埀
(1)烷基苯磺酸鈉(LAS或ABS) 烷基苯磺酸鈉通常是一種黃色油狀液體,通式為CnH2n+1HC6H4SO3Na,其疏水基為烷基苯基,親水基為磺酸基。 艌憙嵴?0?
其早期產品為四聚丙烯苯磺酸鈉(ABS),曲於烷基部分帶有支鏈,所以生物降解性差,60年代各國相繼改為生產以正構烷烴為原料的直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)。烷基苯磺酸鹽不是純化合物;烷基組成部分不完全相同,因此烷基苯磺酸鹽性質受烷基部分碳原子數、烷基鏈支化度、苯環在烷基鏈的位置、磺酸基在苯環上的位置及數目以及磺酸鹽反離子種類影響而發生很大變化。 "夬 0R㎏_
烷基苯磺酸鹽是陰離子表面活性劑中最重要的一種品種,也是中國合成洗滌劑的主要活性成分。烷基苯磺酸鈉去污力強、起泡力和泡沫穩定性以及化學穩定性好、而且原料來源充足、生產成本低,在民用和工業用清洗劑中有著廣泛的用途。 tBAS��?
①支鏈烷基苯磺酸鹽(ABS) 當高級烯烴(如十二碳烯)與苯發生反應時,生成支鏈烷基苯,再與濃硫酸發生磺化反應,得到支鏈型烷基苯磺酸,與鹼(NaOH)中和後得到支鏈型烷基苯磺酸鈉鹽,其中十二烷基苯磺酸鈉是最常見的產品。 朇嶆?P%M}
十二烷基苯磺酸鈉是一種性能優良的合成陰離子表面活性劑,它比肥皂更易溶於水,是一種黃色油狀液體。易起泡由於它的泡沫粘度低所以泡沫易於消失。它有很好的脫脂能力並有很好的降低水的表面張力和潤濕、滲透和乳化的性能。它的化學性質穩定,在酸性或鹼性介質中以及加熱條件下都不會分解。與次氯酸鈉過氧化物等氧化劑混合使用也不會分解。它可以用烷基苯經過磺化反應制備,原料來源充足,成本低,製造工藝成熟,產品純度高。因此自1936年由美國國家苯胺公司開始生產烷基苯磺酸鈉以來,迄今歷經60多年一直受到使用者的歡迎和生產者的重視,成為消費量最大的民用洗滌劑,在工業清洗中也得到廣泛應用。 愎~萬'<??
其不足之處是用它洗過的纖維手感不好。皮膚與它長時間接觸會受到刺激。它易在洗滌物體表面形成吸附膜殘留在物體上,這種吸附膜在低溫下不易被水沖洗去除。它起泡性好,因此在不希望產生泡沫的情況下又是不受歡迎的。 甌3T?銅?
十二烷基苯磺酸鈉特別容易與其他物質產生協同作用(把兩種物質混合後能產生比原來各自性能更好的使用效果叫協同作用),因此它常與非離子表面活性劑和無機助洗劑復配使用,以提高去污效果。 ?晀艎 曫a
它在硬水中不會像肥皂那樣生成鈣皂沉澱,但生成的烷基苯磺酸鈣不易溶於水,只能分散在水中使它的洗滌能力降低。使用時如果與三聚磷酸鈉等絡合劑復配,把鈣、鎂離子絡合,就可以在硬水中使用而不影響它的洗滌效果。 h艂 �g箛?
支鏈結構的烷基苯磺酸鈉由於難被微生物降解,對環境污染嚴重,所以從60年代中期,逐漸被直鏈烷基苯磺酸鈉代替。 晰&繢儊=宕
②直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS) 直鏈烷基苯磺酸鹽是由直鏈烷烴與苯在特殊催化劑作用下合成直鏈烷基苯,再經過磺化,中和反應製得的。典型代表結構為(對位)直鏈十二烷基苯磺酸鈉,它的性能與支鏈烷基苯磺酸鈉相同,其優點是易於被微生物降解,從環境保護角度看是性能更優良的產品。目前使用的烷基苯磺酸鈉已全部是直鏈烷基結構的了。 A t嶇?�
(2)α-烯烴磺酸鹽(AOS) 是α-烯烴與SO3在適當條件下反應,然後中和、水解得到的具有表面活性陰離子的混合物,成分較復雜,隨工藝條件和投料量不同成分有變化。其主要成分是烯基磺酸鹽(R--CH==CH--(CH2)—pSOaNa)、羥烷基磺酸鹽(RCH--(CH20)—pSO3Na)和少量二磺酸鹽(R'—CH=CH—CH-(CH2)-SO3Na)或R'—CH—(CH2)—xCH—(CH2)—ySO3Na。其商品名為。—烯烴磺酸鹽,縮寫AOS。 靽-f ??
α—烯烴磺酸鹽是一種性能優良的洗滌劑,尤其是在硬水中和有肥皂存在時具有很好的起泡力和優良的去污力。由於它的毒性低對皮膚刺激性小以及性能溫和的優點,在家庭和工業、清洗中均有廣泛的用途。常用作個人保護、衛生用品、手洗餐具清洗劑、重垢衣物洗滌劑、毛羽,毛清洗劑、洗衣用合成皂、液體皂以及家庭用和工業用硬表面清洗劑的主要成分。 虁{菕 ?
(3)烷基磺酸鹽(AS和SAS) 烷基磺酸鹽的通式為RSO3M(M為鹼金屬或鹼土金屬),R為C12~C20范圍的烷基,其中以十六烷基磺酸鹽性能最好。其中正構烷基在、引發劑作用下與SO2、O2反應得到的磺酸鹽,分為伯烷基磺酸鹽(AS)和仲烷基磺酸鹽(SAS)兩類。其中仲烷基磺酸鹽結構式為R--CH--R',縮寫名稱為SAS,國內商品名為601洗滌劑,是一種具,有很好水溶性、潤濕力、除油力的洗滌劑。烷基碳原子一般為C14~C18,以C15~C16去污方最強。其去污能力與直鏈烷基苯磺酸(LAS)相似,發泡力稍低,是配製重垢液體洗滌劑的主要原料。它的毒性和對皮膚的刺激性都比iLAS低,生物降解性好。使用時常與醇醚硫酸(AES),α—烯基磺酸鹽(AOS)復配,以彌補SAS在硬水中泡沫性差的缺點。可做個人衛生盥洗製品、各種洗衣物以及硬表面清洗劑。 俁#t惞 ?
(4)α—磺基單羧酸及其衍生物(MES) 它們的結構式為CH2一COOR', (R為長鏈烴基或金屬離子)。α-磺基單羧酸本身不具有表面活性,但通過酯化或醯胺化生成的衍生物具有表面活性,如CH2—C--OC12H25等。其中以脂肪酸甲酯為原料經磺化中和後得到的商品稱為α-磺基脂肪酸甲酯,簡稱MES,通式為R--CH--COOCH3 。 -&� -R??
MES是近年來開發生產的一種由天然油脂為原料的陰離子表面活性劑。它有良好的生物降解性,有利於環境保護,使用安全而且去污力強。其去污力隨水硬度增加下降較少,因此在硬水中有很好的去污力,如在洗衣粉配方中用MES取代蚝LAS則在低濃度高硬度水中的去污力明顯高於只用LAS的配方。它還是優良的鈣皂分散劑,它與肥皂配合使用可彌補肥皂不耐硬水會形成皂垢的缺點,因此它是液體皂的主要成分。MES起泡能力好。它對鹼性蛋白酶、鹼性脂肪酶的活性影響小,適合配製加酶洗衣粉。它對油污有很強的加溶能力,而且毒性低安全性好,因此是一種應用前景良好的新品種。但應防止其在鹼性介質中水解失效。 >i J@F盧漥
(5)脂肪酸磺烷基酯(1geponA)和脂肪酸磺烷基醯胺(1gepon T) 商品名為伊捷邦A(1gepon A,洗凈劑210)的陰離子表面活性劑典型代表物是油醯氧基乙磺酸鈉 b?夆W a鴴
CH3(CH2)7CH=CH--(CH2)7—C—O CH2SO3Na。商品名為伊捷邦f(1gepon T又稱FX洗滌劑,胰加漂T,萬能皂,洗滌之王,209洗滌劑)的陰離子表面活性劑的典型代表物是N—油醯基N-甲基牛磺酸鈉,其分子式為CH3(CH2)7CH-=CH(CH2)7C-CH2CH2SO3N。 熬?-x趘?
Igepon A是由羥乙基磺酸鈉與脂肪酸或脂肪醯氯反應生成的: ?? n^??
R一C—Cl+HOCH2CH2— SO3Na——>O CH2CH2SO3Na+HCl 其通式為R1—C--O R2S03M。 '甲撋.40珄
Igepon T是由N—甲基牛磺酸鈉與脂肪酸或脂肪醯氯反應生成的: 5綨賖J罵?
R—C—c1+HN一CH2CH2S03Na—>Rc—CH2CH2SO3Na+HCl 通式為R1c—N—R3SO3M 歝�棲殎�
當改變通式中R1、R2、R3、M四個可變因素時,表面活性劑的乳化、泡沫、潤濕、洗滌性能會發生相應改變。 *耥鍀_ 呎?
脂肪酸磺烷基酯(1gepon A)和脂肪酸磺烷基醯胺(1gepon T)最初是做紡織助劑使用的,特別是Igepon T系列產品具有對硬水不敏感、有良好去污能力、潤濕力和對纖維柔軟作用,並可在酸性介質中使用,所以在紡織工業中有廣泛用途。其中N—油醯基—N甲基牛磺酸鈉是最重要的一種,用於粗羊毛、合成纖維以及染色布料的清洗,而且對纖維有很好的柔軟作用。磺烷基酯和磺烷基醯胺兩類產品是重垢精細紡織品洗滌劑,手洗、機洗餐具洗滌劑,各種香波、泡沫浴,香皂的重要配方成分。通常用的是椰子油脂肪酸和牛油脂肪酸的磺烷基酯或磺烷基醯胺。其物理性質及表面活性見表7—7和表,7—8。 .胕@�I坊8
表7-7 脂肪酸磺烷基酯和磺烷基醯胺的物理性質 犫-?桙 檴
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①在35℃測定。 v穠?篞 ?
②克拉夫特點(KrafftP。int)。離子型表面活性劑在溫度較低時溶解度很小,但隨溫度升高而逐漸增加,當到達某二特定溫度時,溶解度急劇陡升,把該溫度稱為臨界溶解溫度(又稱克拉夫特點)以rk表示。 U 箤so Y
(6)石油磺酸鹽 是由天然石油餾分或化工反應所得高碳烴副產物經磺化、中和得到的,是多種烴磺化產物的混合物。石油磺酸鹽主要用作發動機潤滑油的清潔分散劑及起分污泥,保持金屬部件清潔,降低酸性抑制銹蝕的作用。作這種用途的石油磺酸鹽約占總產量60%。石油磺酸鹽配製的金屬清洗劑可有效地去除金屬部件上的油污。 kK頪台?;?
(7)其他磺酸鹽型陰離子表面活性劑 包括以下幾種。 ?黠 ?濫�
表7-8 脂肪酸磺烷基酯和磺烷基醯胺的表面活性 裑j6簬 p
① 在35℃測定。 隒?lt;?@8 W
①琥珀酸酯磺酸鹽 按結構分為琥珀酸單酯磺酸鹽和雙酯磺酸鹽。 ?h� �4
AerosolOT(滲透劑OT)是最早問世的一種琥珀酸雙酯磺酸鹽,是優良的工業用潤濕劑滲透劑。它是由脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸單乙醇醯胺與馬來酸酐生成的單酯經磺化得到的產品。它性能溫和對皮膚、眼睛刺激性低、袍沫性優良,在個人保護用品中應用日益廣泛。因原料充分、生產成本低並不產生三廢,近年來得到很大發展。 J&?? 珔
AerosolOT化學名稱為琥珀酸二異辛酯磺酸鈉。 % L峯#袂(?
②烷基萘磺酸鹽 典型產品如二丁基萘磺酸鈉,俗稱拉開粉,是紡織印染行業常用的一種滲透劑、乳化劑。 瘝?慠j,&'
另有烷基萘磺酸鹽的甲醛縮合物,商品名稱為分散劑NNO。 秓 ?韢v砸
③木質素磺酸鹽 是造紙工業中亞硫酸法制漿過程中廢水的主要化學成分。它的結構相當復雜,一般認為它是含有愈創木基丙基、紫丁香 佴1B收}w堻
基丙基和對羥苯基丙基的多聚物磺酸鹽,相對分子質量200~10000,是以非石油化學製造的表面活性劑中重要的一類。由於價格低,具有低泡性,主要用作固體分散劑、O/W型乳狀液的乳化劑,染料、農葯、水泥等懸浮液的分散劑,可加在石油鑽井泥漿配方中控制鑽井泥漿的流動性,還可作礦石浮選劑或水處理劑。 玝泖 �d?
④烷基甘油醚磺酸鹽(AGS) 其通式為ROCH2--CH—CH2SO-3M+,它具有良好的水溶性, OH對酸鹼穩定是有效的潤濕劑,泡沫劑和分散劑,但由於價格高,使應用和發展受到限制。 �m? H賁?
另外,磺酸鹽型陰離子表面活性劑還有,凈洗劑LS(凈洗劑MA),化學名稱為對甲氧基脂肪醯胺基苯磺酸鈉,結構為 是一種有優良凈洗、發泡、對鈣皂分散能力好的表面活性劑,易溶於水,耐酸鹼和硬水,可作羊毛和蠶絲的洗滌劑。 9w踨磍犃襶
3.硫酸酯鹽 0e繒}桖�K
硫酸是一種二元酸與醇類發生酯化反應時可以生成硫酸單酯和硫酸雙酯。硫酸單酯和鹼中和生成的鹽叫硫酸酯鹽。 �7?j 庒?
ROH+HOSO2--OH===RO--SO2--OH+H2O ;r6哚/耆
(醇) (硫酸) (硫酸單酯) �醴0?E ?
RO--S02—OH+NaOH=RO--SO2--ONa+H20 @匱\ z袿誡
(硫酸酯鹽) G ?徲)??
R0一S02—0Na一般寫成R—OSO3Na形式,有的書上寫成RSO4Na並簡稱為烷基硫酸酯鹽。它與磺酸鹽結構的區別在於硫酸酯鹽中的硫原子不與烴基中的碳原子直接相連。它們性質上的最大區別在於硫酸酯鹽在酸性條件下可以發生水解: y鑗瑭X#?処
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硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑主要有脂肪醇硫酸酯鹽(又稱伯烷基硫酸酯鹽)和仲烷基硫酸酯鹽兩類。 6?諚姑�f
(1)脂肪醇硫酸(酯)鹽(FAS或AS) 脂肪醇硫酸鹽的通式為:ROS0-3M+,R為烷基,M+為鈉、鉀、銨、乙醇胺基等陽離子,又名伯烷基硫酸鹽,英文簡寫為FAS或AS①。 ?▔?雎_
FAS是肥皂之後出現的最早陰離子表面活性劑,是由椰子油氫解生成的C12~C14脂肪醇與硫酸酯化並中和製得。它有合適的溶解性、泡沫性和去污性。大量應用於潔齒劑、香波、泡沫浴和化妝品中,也是輕垢、重垢洗滌劑、地毯清洗劑、硬表面清洗劑配方中的重要組分。』如月桂基硫酸鈉(C12H25OSO3Na),商品名為K12的洗滌劑在潔齒劑中有潤濕、起泡和洗滌的作用;而月桂基硫酸酯的重金屬鹽有殺滅真菌和細菌的作用;用牛脂和椰子油製成的鈉肥皂與烷基硫酸酯的鈉、鉀鹽配製成的富脂香皂泡沫豐富、細膩,還能防止皂鈣的生成;高碳脂肪醇硫酸鹽與兩性離子表面活性劑復配製成的塊狀洗滌劑有良好的研磨性和物理性能,並具有調理作用。 ?m屺f斁)
高碳脂肪醇硫酸鹽可用作工業清潔劑、柔軟平滑劑、紡織油劑組分、乳液聚合用乳化劑等。它們的銨鹽和三乙醇胺鹽用於香波和溶劑中。 繴g鋶??%
商品名為陰離子洗滌劑ASEA的表面活性劑成分為脂肪醇硫酸酯單乙醇胺鹽,結構為 ROS03NHaCH2CH20H。 i麙�?
(2)仲烷基硫酸鹽(Teep01) 它是由。—烯烴與硫酸反應生成的仲烷基硫酸酯,經中和後得到的產品,通式為R廠CH—o—SOaN,,商品名為梯波爾(Teep01)。 躛恝8Z磐s&
與伯烷基硫酸(酯)鹽不同,其硫酸酯鹽部分一(O—SO3Na)是與烷基鏈上的仲碳原子相連,烷基鏈的碳原子數為10~18。 ?O]禡摗痼
梯波爾(Teep01)與FAS相似,也是一種性能良好的表面活性劑,但由於結構上的差異,它的溶解性和潤濕性更好。因製成粉狀產品易吸潮結塊,一般製成液體或漿狀洗滌劑。 鱃?歚�?
(3)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽(AES) 脂肪醇聚氧乙烯醚是一種非離.子表面活性劑,與硫酸酯化、中和得到硫酸酯鹽(AES)。實際上AES是非離子—陰離子型兩性混合表面活性劑,一般也將它歸在陰離子型硫酸酯鹽表面活性劑中。 >?&橩閖 $
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽,簡稱醇醚硫酸鹽(AES)。由於它的溶解性能、抗硬水性能、 ?蒕?o犗
①AS可以是alk9nesul{。n9te,烷基磺酸鹽,也可以是alkancswlfatc伯烷基硫酸酯鹽的縮寫,此處為後者。 襤L盀N,J寪
起泡性;潤濕力均比脂肪醇硫酸鹽(AS)好且刺激性低,因此常作為AS的替代晶廣泛應用於香波、浴用品、剃須膏等盥洗衛生用品中,也是輕垢、重垢洗滌劑、地毯清洗劑、硬表面清洗劑的重要組分。 g c 7p嗘
(4)脂肪酸衍生物的硫酸酯鹽 這類物質的通式為R一CXR'OSO-3M+ (X為氧原子、--N、-N、R',為烷基、亞烷基、羥烷基、烷氧基)。這類產品有良好的潤濕性和乳化性,通常用潤濕劑。如用硫酸處理含有羥基或不飽和鍵的油脂或脂肪酸酯,中和後得到的產品為油脂或脂肪酸酯的硫酸酯鹽。其中有代表性的是用蓖麻油酸化、中和得到的土耳其紅油(因適合做土耳其紅染料的勻染助劑而得名)。 ?c}鰕 遽J
(5)不飽和醇的硫酸酯鹽 當脂肪醇硫酸酯鹽結構中脂肪醇部分是含有雙鍵的不飽和醇時其性能有較大改變,如在低溫時仍呈透明狀,有較低表面張力和臨界膠束濃度,有良好的潤濕性能。其中油醇硫酸鹽[CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7一CH2OS3Na]是一種重要的不飽:和醇硫酸鹽,它的起泡力好、去污力強並有良好的乳化能力和良好的鈣皂分散力,是目前正在研製開發的新產品。 JH?u鉖榚
4.磷酸酯鹽 ??m??i
烷基磷酸酯鹽包括烷基磷酸單、雙酯鹽,也包括脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸單雙酯鹽和烷基酚聚氧乙烯醚的磷酸單、雙酯鹽。常見的是烷基磷酸單、雙酯鹽。 ^苯m?�^5
(1)烷基磷酸單、雙酯鹽(AP) 這是烷基醇與磷酸酯化、中和後的產物。磷酸是三元酸可與脂肪醇酯化生成單酯、雙酯與三酯。形成單酯、雙酯的產物中仍含有顯酸性的氫離子可與鹼中和生成鹽。生成的烷基磷酸單、雙酯鹽具有表面活性。 ?K棔莗v
工業上從降低成本考慮,產物通常為單酯鹽和雙酯鹽的混合物。從性能上看,烷基磷酸單酯鹽的去污力差,烷基磷酸雙酯鹽稍好,其中又以二癸基磷酸雙酯鹽較好,但起泡性能差。由於具有降低纖維間靜摩擦系數的作用,因此在紡織工業上常用作化纖產品的抗靜電劑。 < 腎7WA苳?
(2)醇醚、酚醚的磷酸酯鹽 這是非離子表面活性劑烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚與磷酸發生酯化反應,經中和後得到的產物。 \蟾 ?閡*?
它們實際上是非離子—陰離子型兩性混合表面活性劑,但常歸之於陰離子表面活性劑中,由於含有聚氧乙烯鏈段,具有一些非離子表面活性劑的性質,因此與烷基磷酸酯鹽同類產品相比,去污、潤濕性能都有所改進。烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽商品名為6503洗滌劑。 )s漢'? ?
二、陽離子表面活性劑 8??lt;0罾ё
陽離子表面活性劑在水溶液中電離時生成的表面活性離子帶正電荷,其疏水基與陰離子表面活性劑相似。陽離子表面活性劑的親水基離子中含有氮原子,根據氮原子在分子中的位置不同分為胺鹽、季銨鹽和雜環型三類。 �?鞵?!q
1.胺鹽 �J??瑞?
胺鹽是用酸中和烷基伯胺、仲胺、叔胺或乙醇胺得到的產物。根據胺的不同分為脂肪胺鹽、乙醇胺鹽和聚乙烯多胺鹽。 5僖5窣l匔
(1)脂肪胺鹽 脂肪胺鹽是用鹽酸、甲酸、乙酸中和烷基伯胺、仲胺和叔胺得到的產物,如: ?6 蔗盺?
60~70℃ "@ |V ?
C12H25NH2+CH3COOH========C12H25NH+3•CH3COO- l?(t鵩鴋?
(2)乙醇胺鹽 是酸與一、二、三乙醇胺反應的產物,如 瘑i"祿l A
R—N(CH2CH20H)2+HCl===[R--NH(CH2CH20H)2]+C1- 亷>0w?N蠎
(二乙醇胺) 哸z郲 遞xn
紡織工業中常用的柔軟劑索羅明A也屬於這一』類。如索羅明A的製法為: 憭8剬槁罌R
CH2CH20H CH2CH20H �寔睖? p
C17HasCOOHd-《CHaCH20H1C17HasCOOCH2CHzN二 —HCOOH, 亢懄^杜?|
CH2CH20H CH2CH20H KV/傺蘹p K
(三乙醇胺) }JQ 挍?
CH2CH20H iz 笛壔 圴
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C17H35COOCH2CH2N •HC00H(索羅明A) 旗h侯『�
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CH2CH20H t電 Ld9卍
(3)聚乙烯多胺鹽 鹵代烷與二乙三胺、三乙四胺反應可得到不同的N—烷基多胺,如: 蔪専- 翤獿
R—X+NH2CH2CH2NHCH2CH2NH2==R— NHCH2CH2NHCH2CH2NH2 啰驌 46順?
(二乙三胺) (N—烷基二乙三胺) 茈�.>悇 ?
RNH2+n CH2—CH2==R—RH(CH2CH2NH).H 貈俹? 鋦c
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(亞乙基亞胺) (N—烷基多乙多胺) 抬?鰓A&?
這些胺與酸反應得到聚乙烯多胺鹽都是表面活性劑。 輇1蠾ぉ'?
胺鹽型陽離子表面活性劑水溶性較小,在酸性介質中較穩定;在中性、鹼性介質中會發生水解析出胺,通常只適合作纖維柔軟劑,不適合作洗滌劑。 鵎?B揳?
2.季銨鹽 餞�`韌??
季銨鹽型陽離子表面活性劑通式為[ ]x-,式中R為C10~C18。長鏈烷基,Rl、R2、R3 一般是甲、乙基,也可以有一個是苄基或長鏈烷基,X是氯、溴、碘或其他陰離子基團:多數情況下是氯或溴。 It矗鴛緵?
季銨鹽型陽離子表面
『叄』 除垢除銹用什麼表面活性劑
緩蝕鈍化預膜阻垢,正常情況下有分幾大類:
非酸劑、酸劑、鹼性劑、植酸劑、核酸劑、等等
緩蝕鈍化預膜原理:1 緩蝕劑的分類
緩蝕劑的應用廣泛,種類繁多,分類方法也較多,人們常常從不同的角度對緩蝕劑進行分類,常見的分類方法有:
1) 根據化學組成分類[1 ] . 按照構成緩蝕劑的物質是無機化合物還是有機化合物可分為無機緩蝕劑和有機緩蝕劑.
2) 根據所抑制的電極過程分類. 按照緩蝕劑在電化學腐蝕過程中抑制的電極反應是陽極反應還是陰極反應或兩者兼而有之,緩蝕劑可分為陽極型緩蝕劑,陰極型緩蝕劑或混合型緩蝕劑.
一般來說,陽極型緩蝕劑使金屬的腐蝕電位Ec向正的方向移動,陰極型緩蝕劑使金屬的腐蝕電位Ec向負的方向移動; 而混合型緩蝕劑則對腐蝕電位Ec的影響較小,故腐蝕電位的移動很小或沒有移動.
3) 根據所生成保護膜的類型分類[2 ] . 按照緩蝕劑在保護金屬過程中所形成的保護膜的類型,緩蝕劑可以分為鈍化膜型緩蝕劑、沉澱膜型緩蝕劑和吸附膜型緩蝕劑. 其中沉澱膜型緩蝕劑又分為水中離子型和金屬離子型兩種.
2 緩蝕劑在金屬表面形成保護膜的機理分析
2. 1 鈍化膜型緩蝕劑
鈍化膜型緩蝕劑簡稱鈍化劑,為無機強氧化劑[3 ] .如鉻酸鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽和鎢酸鹽等. 在反應中比較容易被還原的強氧化劑才能作鈍化劑. 以鉻酸鹽為例,鉻酸鹽包括鉻酸(H2CrO4) 和重鉻酸(H2Cr2O7) 的可溶性鹽,如Na2Cr2O7 、Na2CrO4 、K2Cr2O7 、(NH4) 2CrO4 等,
分子結構中鉻為正六價. 鉻酸鹽和重鉻酸鹽可以以任何比例混合而不影響緩蝕效果,所以一般統稱為鉻酸鹽.
鉻酸鹽有很強的氧化能力,發生氧化反應時Cr6 +還原為Cr3 + . 鉻酸鹽在較高濃度時是十分有效的陽極鈍化劑. 鉻酸鹽對碳鋼的鈍化與碳鋼在H2SO4 中的電位極化相似,鈍化時鐵表面發生的反應為:
Cr2O72 - + 8H+ + 6e →Cr2O3 + 4H2O
反應時被還原的鉻酸鹽以Cr2O3 的形態吸附在鐵的表面和鐵表面同時生成的Fe2O3 共同組成鈍化膜,反應為:2Fe + 3H2O →Fe2O3 + 6H+ + 6e
用鉻酸鹽鈍化的鐵的表面那層鈍化膜,充分脫水,結構緻密,防腐性能好. 而其它緩蝕劑處理鐵都無法得到這樣的膜,甚至用KMnO4 強氧化劑也不能達到鉻酸鹽鈍化鐵的那種程度.
鉻酸鹽的優點是:它不僅對鋼鐵,而且對銅、鋅、鋁及其合金都能給予良好的保護;適用的pH 值范圍很寬(pH = 6~11) ;緩蝕效果特別好,使用鉻酸鹽作緩蝕劑時,碳鋼的腐蝕速度可低於0. 025 mm/ 年. 鉻酸鹽的缺點是:毒性大,環境保護部門對鉻酸鹽的排放有嚴格的要求;容易被還原而失效,不宜用於有還原性物質(例如硫化氫) 泄露的煉油廠的冷卻系統中.
2. 2 沉澱膜型緩蝕劑
水中離子型緩蝕劑分析以聚磷酸鹽為例,聚磷酸鹽是目前使用最廣泛、最經濟的冷卻水緩蝕劑之一. 除了具有良好的緩蝕性能外,聚磷酸鹽還是優良的阻垢劑,可阻止水中碳酸鈣和硫酸鈣結垢. 最常用的聚磷酸鹽是六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉. 它們是一些線形無機聚合物。聚磷酸鹽具有強表面活性,其分子結構中的P O 基能容易提供電子對給具有空軌道的金屬,牢牢地吸附在金屬上. 聚磷酸鹽的緩蝕、阻垢性能都和它的表面活性有關. 聚磷酸鹽具有陽極極化和陰極極化雙重緩蝕性能.
聚磷酸鹽是一種非氧化型的鈍化劑. 聚磷酸鹽加入水中之後,很容易吸附在金屬表面上,並且置換出吸附在金屬表面的一部分H+ 和H2O 分子,降低了溶解氧和H+ 及H2O 反應的可能性. 而且,它使溶解氧更容易吸附在金屬表面. 當足量的氧吸附在金屬表面時,氧使金屬表面鈍化,所以,聚磷酸鹽必須在溶解氧存在條件下才能表現出陽極極化的緩蝕性能. 聚磷酸鹽和水中存在的二價金屬離子如鐵、鈣、鋅等結合,在金屬表面形成一層沉積物膜,起陰極極化作用,抑制金屬的腐蝕,所以聚磷酸鹽又是陰極型緩蝕劑. 聚磷酸鹽的表面活性使它具有清洗金屬表面的能力. 在冷卻水系統開工時可以用它對系統進行全面的清洗. 如果系統的污垢不嚴重,聚磷酸鹽能逐漸的將污垢清洗出去. 逐漸建立完整的腐蝕控制,它對於控制點蝕和瘤狀或結節狀的腐蝕特別有效.
聚磷酸鹽在鹼性條件下,形成磷酸鈣垢的危險很大. 使用聚磷酸鹽時,如系統中只有鋼鐵材料,水中的pH值在5. 0~7. 0 為宜. 如系統中存在銅和銅合金,低pH值易使銅受到腐蝕,水中的pH 值應嚴格控制在6. 7~7. 0 或添加銅緩蝕劑並降低pH 值,以避免生成磷酸鈣垢. pH 值高於8 ,不但會產生磷酸鹽垢,同時也會發生局部的腐蝕. 還有磷酸鹽含磷,是微生物生長繁殖的養料,在水中聚磷酸鹽會被許多的微生物分解而降低緩蝕性能,也會局部腐蝕並造成微生物污染.
金屬離子型緩蝕劑分析以銅緩蝕劑為例[4 ] ,當設備用銅和銅合金製造時,存在一種特殊的腐蝕問題:被腐蝕而產生的銅離子很容易和較活潑的金屬,如鐵和鋁等發生如下反應:
Fe + Cu2 + →Cu + Fe2 +
2Al + 3Cu2 + →2Al3 + + 3Cu
銅離子經還原而生成的金屬銅便沉積在活潑金屬上面,銅作為陰極,活潑金屬為陽極,構成腐蝕電池. 由於銅的電位較低(Eo氧化= - 0. 337 V) ,腐蝕電池的電動勢很大,會使活潑金屬受到嚴重的、穿透速度很快的腐蝕. 銅和銅合金產生的銅離子,還會被水帶到很遠的地方沉積下來而引起腐蝕. 將水中的銅離子濃度控制在0. 1 mg/ L 以下可以防止這種腐蝕,冷卻水系統所使用
的緩蝕劑,大多數都能抑制銅受到腐蝕,但將水中的離子濃度控制在0. 1 mg/ L 以下,要在中性和鹼性水中才能實現. 因此,使用有銅和銅合金材料的冷卻水的pH值必須控制在6. 5 以上. 下面介紹幾種重要的銅緩蝕劑:
1)β—疏基苯並噻唑(MBT) [5 ,6 ] (Mercaptobenzoth2iazole) ,其結構式為:
對於銅和銅合金,β—疏基苯並噻唑是一種特別優良的緩蝕劑,它在低濃度時(例如2 mg/ L) 就能將銅和銅合金的腐蝕速度降得很低. 銅的表面對β—疏基苯並噻唑有很強的化學吸附作用,吸附在銅表面的β—疏基苯並噻唑按一定的方式排列,將腐蝕物質隔開,並且阻止銅變為銅離子進入水中而引起腐蝕.β—疏基苯並噻唑對銅沉積在鐵和鋁等活潑金屬上而引起的電偶腐蝕的抑制也很有效.β—疏基苯並噻唑的優點是: (1) 對銅和銅合金的腐蝕控制比較有效; (2) 用量少. 它的缺點是:易被氧化而失效,所以應避免和氧化劑型的緩蝕劑一起使用;對氯和氯胺很敏感,也易被它們氧化.
2) 1 ,2 ,3 —苯並三唑(BTA) (Benzotriazole) ,結構式為
1 ,2 ,3 —苯並三唑是一種很有效的銅和銅合金緩蝕劑.它對銅的緩蝕作用與MBT相似:銅的表面對苯並三唑或苯並三唑與銅離子的螯合物有強烈的化學吸附作用,在銅表面形成防腐屏幕,防止腐蝕性物質與銅接觸,又阻止銅進入水中成為銅離子. 所以它不但能抑制金屬基體上的銅溶解進入水中,而且還能使進入水中的銅離子鈍化,防止銅在鋼、鋁、鋅及鍍鋅鐵等金屬上的沉積和黃銅的脫鋅. 此外,1 ,2 ,3 —苯並三唑對鐵、鎘、鋅、錫也有緩蝕作用. 它的使用濃度比MBT 還低,只要1 mg/ L 就能建立對銅和銅合金的良好保護,使用時的pH 值范圍為5. 5~10 ,濃度不必隨pH 值而調整.1 ,2 ,3 —苯並三唑的抗氧化能力強,不會因加氯而遭到破壞. 雖然氯會與它生成不穩定的化合物,使它對銅的保護作用減弱.1 ,2 ,3 —苯並三唑的優點是:對銅和銅合金的緩蝕效果好;更能耐受氯的氧化作用. 它的缺點是價格較高.
3) 硫酸亞鐵:硫酸亞鐵是特別的緩蝕劑,常作為海水、其他鹹水或直流冷卻系統中的銅和銅合金的緩蝕劑. 用海水作冷卻水的銅換熱器,加以硫酸亞鐵使銅管內壁生產一層含有鐵化合物的保護膜,甚至可以厚達0. 0762 mm ,有效地抑制銅受到的腐蝕,特別是水流沖刷引起的腐蝕. 這一過程稱為硫酸亞鐵造膜處理.
硫酸亞鐵的優點是:價格便宜,用量少;污染較輕.它的缺點是:造膜技術較為復雜;冷卻水中含有硫化氫或其它還原性物質,且污染很嚴重時,硫酸亞鐵造膜無效.
2. 3 吸附膜型緩蝕劑
吸附膜型緩蝕劑如有機胺、木質素類、葡萄糖酸鹽等. 以有機胺為例,有機胺是用作冷卻水系統的吸附膜劑,這種有機胺又稱為膜胺,主要指C10~C20的鏈狀脂肪族胺. 如C16 H33NH2 、(C16 H33 ) 2NH、C18 H37NH2 、(C18H37) 2NH. 它們製造容易,緩蝕性能較好,所以應用也較廣. 胺及其衍生物也具有較好的緩蝕性能. 有機胺分子中的親水基團為—NH2 和NH ,親油基團為烷基. 有機胺投加到水中後,氨基(親水基) 吸附在金屬表面,烷基(親油基) 朝外(腐蝕環境) . 金屬表面都吸附了有機胺後,就形成一層吸附膜. 吸附膜中的烷基發揮遮蔽作用. 阻止水、氯離子和氧等腐蝕性物質和金屬接觸,起到防止金屬腐蝕的作用. 由於氨基能穩固地吸附在金屬表面,故可防止水流速對吸附膜的破壞作用. 有機胺能透過金屬表面上已存在的腐蝕產物或污垢面而逐漸在金屬表面形成保護膜. 因此,有機胺不僅可以用於比較清潔的系統. 而且可用在已運轉一段時間且存在一些腐蝕和污垢的系統. 有機胺在滲透穿過腐蝕產物和污垢並在金屬表面附著的過程中,能使這些污垢和腐蝕產物相互的結合鬆弛,與金屬表面的粘聚力下降,使它們逐漸脫落而被水沖走. 由於有機胺有相當好的清洗金屬表面的能力,所以在污垢比較多的系統中使用有機胺時,要逐漸加入,並慢慢增加其濃度,以免剝落下來的污垢太多,造成熱交換器管子堵塞.
C16H33NH2 、(C16H33) 2NH、C18H2 ,NH2 、(C18H37) 2NH
等有機胺只要加2 %左右於冷卻水中,就可均勻擴散到各個角落. 起始濃度由20 mg/ L~50 mg/ L 分批投入,待有機胺在金屬表面形成單分子膜後,就消耗較少,只要補充損失量即可. 有機胺的膜相當牢固,成膜後在冷卻水中維持幾個mg/ L 即可,短時間停止投葯或水中有機胺濃度降到零也不會引起多大變化,發現後及時投葯就可以. 有機胺的緩蝕效果相當好. 在一般的冷卻水系統使用,其緩蝕率可達90 %以上,經常受沖刷和侵蝕的區域約為50 %. 單獨使用有機胺的防腐效果好,如再和其它緩蝕劑一起使用,防腐蝕效果則更佳. 但有機胺的防腐蝕性能受鹽量的影響較大. 在含鹽高的水中,單體胺的擴散較困難,防腐蝕能力下降,在海水中投加50 mg/ L 的胺對碳鋼的緩蝕率僅有35 %~60 % ,增加胺的濃度至200 mg/ L ,緩蝕率也只有60 %
~80 %.
有機胺的優點是:緩蝕效果好;抗氯性能良好,加氯殺菌不會影響有機氨的防護作用. 它的缺點是:受鹽量的影響較大;價格昂貴,處理費用高,經濟上不合算.
『肆』 超強去油污表面活性劑
一、性能
系非離子表面活性劑改性的Gemini陽離子表面活性劑。具有優良的乳化版、分散性能,泡沫權豐富,易生物降解,耐酸、耐鹼、耐氧化。
二、特點
具有優異的去除油污能力,使用時無需另加其它表面活性劑。常溫除油,效果好,用量少。適合酸性清洗、中性清洗、鹼性清洗。
三、技術指標
外 觀
無色至黃色透明液體
活性物含量,%
≥99
pH值(1%溶液)
6±2
保質期
2年
四、用途
作為除油劑原料是當今世界一流產品,適用於去除各種機械油脂、天然油脂,可在酸性、中性、鹼性條件下使用。廣泛應用於各種工業及民用清洗劑、洗滌劑(如車輛清洗劑、發動機清洗劑、硬表面清洗劑、抽油煙機清洗劑、地毯清洗劑、金屬清洗劑、玻璃清洗劑、大理石清洗劑等)。