1. تأثير ترطيب

عندما تتلامس المادة الصلبة مع السائل ، تختفي الواجهات الأصلية الصلبة / الغازية والسائلة / الغازية وتتشكل واجهة صلبة / سائلة جديدة. هذه العملية تسمى الترطيب. على سبيل المثال ، تعتبر ألياف النسيج مادة مسامية ذات سطح ضخم. عندما ينتشر المحلول على طول الألياف ، فإنه يدخل الفجوة بين الألياف ويخرج الهواء ، مما يحول واجهة الهواء / الألياف الأصلية إلى واجهة سائلة / ألياف. إنها عملية ترطيب نموذجية ؛ بينما يدخل المحلول إلى الألياف في نفس الوقت ، فإن هذه العملية تسمى الاختراق. تسمى المواد الخافضة للتوتر السطحي التي تساعد على الترطيب والاختراق عوامل ترطيب واختراق.

2. الاستحلاب

يشير الاستحلاب إلى سائلين غير قابلين للامتزاج (مثل الزيت والماء) ، يتشكل أحدهما عن طريق تشتيت جزيئات صغيرة جدًا بالتساوي (حجم الجسيمات 10-8 ~ 10-5 م) في السائل الآخر دور المستحلب. قطرات الزيت المشتتة في الماء تسمى مستحلبات الزيت في الماء (O / W) ، وتسمى قطرات الماء المشتتة في الزيوت مستحلبات الماء في الزيت (W / O). تسمى المواد الخافضة للتوتر السطحي التي يمكن أن تساعد في الاستحلاب بالمستحلبات. تستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي كمستحلبات وظيفتين: التثبيت والحماية.

 

(1) الاستقرار

المستحلب له تأثير على تقليل التوتر السطحي بين السائلين لتثبيت النظام المختلط. هذا لأنه عندما يتشتت الزيت (أو الماء) في العديد من الجزيئات الصغيرة في الماء (أو الزيت) ، تتوسع منطقة التلامس بينهما ، مما يؤدي إلى زيادة في إمكانات الطاقة للنظام وحالة غير مستقرة. عند إضافة مستحلب ، يتم امتصاص المجموعة المحبة للدهون من جزيء المستحلب على سطح جزيئات قطرات الزيت بينما تمتد المجموعة المحبة للماء في الماء ، ويتم محاذاتها على سطح قطرة الزيت لتشكيل طبقة جزيئية محبة للماء ، والتي يقلل من التوتر البيني للزيت / الماء ، مما يقلل من مستوى طاقة النظام ويقلل من الجذب بين قطرات الزيت ، مما يمنع قطرات الزيت من التراكم وإعادة الانقسام إلى طبقتين.

(2) الحماية

الفيلم الجزيئي الموجه الذي يتكون من الفاعل بالسطح على سطح قطرات الزيت عبارة عن فيلم وقائي قوي يمكن أن يمنع قطرات الزيت من الاصطدام والتجمع. إذا كان فيلمًا جزيئيًا موجهًا يتكون من عامل خافض للتوتر السطحي أيوني ، فسيتم أيضًا شحن قطرات الزيت بنفس نوع الشحنة ، مما يزيد من التنافر المتبادل ويمنع قطرات الزيت من التجمع أثناء الاصطدامات المتكررة.

 

3. غسل تأثير إزالة التلوث

نظرًا لتأثير الاستحلاب للمادة الخافضة للتوتر السطحي ، يمكن استحلاب جزيئات الشحوم والأوساخ المنفصلة عن السطح الصلب بثبات وتشتت في المحلول المائي ، ولن يتم ترسيبها على السطح النظيف لتشكيل إعادة تلوث.

يتم وصف عملية إزالة الزيت السائل من السطح أدناه لتوضيح دور المواد الخافضة للتوتر السطحي. تنتشر بقع الزيت السائل في الأصل على السطح الصلب. عند إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي ، بسبب التوتر السطحي المنخفض ، ينتشر المحلول المائي السطحي بسرعة على السطح الصلب ويبلل المواد الصلبة ، ويحل محل بقع الزيت تدريجيًا. تنتشر بقع الزيت على السطح الصلب وتتحول تدريجياً إلى قطرات زيت (تزداد زاوية التلامس تدريجياً وتتحول من ترطيب إلى عدم ترطيب).

 

4- تعليق التشتت

تسمى عملية تشتيت المواد الصلبة غير القابلة للذوبان في محلول به جزيئات صغيرة جدًا لتكوين معلق بالتشتت. يسمى الفاعل بالسطح الذي يعزز تشتت المواد الصلبة ويشكل معلقًا مستقرًا مشتتًا. في الواقع ، عندما يتم استحلاب الزيت شبه الصلب وتشتيته في محلول ، من الصعب التمييز بين عملية معينة هي الاستحلاب أو التشتت ، وعادة ما يكون المستحلب والمشتت هما نفس المادة ، لذا ضع الاثنين معًا في الاستخدام الفعلي. عامل الاستحلاب والتشتت.

مبدأ عمل المشتتات هو في الأساس نفس مبدأ المستحلبات. الفرق هو أن الجسيمات الصلبة المشتتة تكون عمومًا أقل استقرارًا من القطرات المستحلب.

 

5. تأثير الرغوة

حالة الغاز المنتشر في السائل تسمى فقاعة. إذا كان من السهل تكوين غشاء لسائل معين وليس من السهل كسره ، فإن السائل ينتج الكثير من الفقاعات عند التقليب. بعد إنشاء الرغوة ، تزداد مساحة سطح الغاز / السائل في النظام بشكل كبير ، مما يجعل النظام غير مستقر ، وبالتالي يسهل انفجار الرغوة. عند إضافة المادة الخافضة للتوتر السطحي إلى المحلول ، يتم امتصاص جزيئات الفاعل بالسطح على واجهة الغاز / السائل ، الأمر الذي لا يقلل فقط من التوتر السطحي بين مراحل الغاز / السائل ، ولكنه يشكل أيضًا فيلمًا أحادي الجزيء يتمتع بقوة ميكانيكية معينة لصنع الرغوة من الصعب أن تنفجر.

المحاليل المائية السطحية لها درجات مختلفة من تأثير الرغوة. بشكل عام ، تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية بخصائص رغوة أقوى ، في حين أن المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية لها خصائص رغوة أضعف ، خاصة عند استخدامها فوق نقطة السحب.

نظرًا لأن سطح الرغوة له تأثير امتصاص قوي على الأوساخ ، فقد تم تحسين متانة الغسيل ، ويمكنه أيضًا منع الأوساخ من إعادة الترسب على سطح الجسم. لذلك ، يعتقد الناس دائمًا أن المنظفات ذات الخصائص الرغوية الجيدة لها قدرة قوية على إزالة التلوث. لذلك ، فإن العديد من المنظفات السائلة ستقلل من ضغط المضخة النفاثة ولا تساعد على الشطف. لذلك ، يجب استخدام أنواع غير أيونية منخفضة الرغوة في هذه الحالة. التوتر السطحي.

 

6. الذوبان

يشير الذوبان إلى تأثير المواد الخافضة للتوتر السطحي لزيادة قابلية ذوبان المواد ضعيفة الذوبان أو غير القابلة للذوبان في الماء. على سبيل المثال ، قابلية ذوبان البنزين في الماء هي 0.09٪ (حجم الكسر). إذا تمت إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي (مثل أوليات الصوديوم) ، يمكن زيادة قابلية ذوبان البنزين إلى 10٪.

لا ينفصل تأثير الذوبان عن المذيلات التي تشكلها المواد الخافضة للتوتر السطحي في الماء. المذيلات عبارة عن مذيلات تتشكل من سلاسل الهيدروكربون في جزيئات الفاعل بالسطح التي تقترب من بعضها البعض في المحلول المائي بسبب التفاعل الكارثي للماء. الجزء الداخلي من الميلي هو في الواقع هيدروكربون سائل ، لذا فإن المذابات العضوية غير القطبية مثل البنزين والزيوت المعدنية غير القابلة للذوبان في الماء يسهل إذابتها في المذيلة. الذوبان هو عملية المذيلات إذابة المواد المحبة للدهون. إنه تأثير خاص للمواد الخافضة للتوتر السطحي. لذلك ، فقط عندما يكون تركيز الفاعل بالسطح في المحلول أعلى من تركيز micelle الحرج ، يوجد المزيد من المذيلات الكبيرة في المحلول. يحدث الذوبان فقط عندما يكون الوقت ، وكلما زاد حجم المذيلة ، زادت قدرة الذوبان.

الذوبان يختلف عن الاستحلاب. الاستحلاب هو نظام متعدد المراحل متقطع وغير مستقر يتم الحصول عليه عن طريق تشتيت مرحلة سائلة في الماء (أو طور سائل آخر) ، بينما ينتج عن الذوبان أن يكون المحلول المذاب والمادة المذابة في نفس المرحلة أحادية الطور المتجانس والنظام المستقر في واحد مرحلة. في بعض الأحيان ، يكون للفاعل السطحي نفسه تأثيرات الاستحلاب والذوبان ، ولكن فقط عندما يكون تركيزه أعلى من تركيز المزيل الحرج ، يمكن أن يكون له تأثيرات إذابة.

 

7. لينة وسلسة

عندما يتم محاذاة جزيئات الفاعل بالسطح على سطح القماش ، يمكن تقليل معامل الاحتكاك الثابت النسبي للنسيج. مثل ألكيل بوليول بولي أوكسي إيثيلين إيثر ، حمض ألكيل الدهني الخطي ، بولي أوكسي إيثيلين إيثر وغيره من المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية ومجموعة متنوعة من المواد الخافضة للتوتر السطحي لها تأثير على تقليل معامل الاحتكاك الثابت للنسيج ، لذلك يمكن استخدامها كمنعم للأقمشة لا يمكن أن تشكل المواد الخافضة للتوتر السطحي ذات المجموعات المتفرعة من الألكيل أو المجموعات العطرية ترتيبًا اتجاهيًا أنيقًا على سطح القماش ، لذا فهي غير مناسبة للاستخدام كمنعم.

 

8. تأثير مضاد

بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية وخافضات التوتر السطحي الموجبة لملح الأمونيوم الرباعي سهلة لامتصاص الماء وتشكيل طبقة محلول موصلة على سطح القماش ، لذلك لها تأثيرات مضادة للكهرباء الساكنة وتستخدم كعوامل مضادة للكهرباء الساكنة لأنسجة الألياف الكيميائية. تأثير مبيد للجراثيم

تمتلك مبيدات جرثومة الأمونيوم الرباعية خصائص المركبات الأيونية. وهي قابلة للذوبان في الماء بسهولة ولكن ليس في المذيبات غير القطبية ولها خصائص كيميائية ثابتة. آلية عمل هذا النوع من مبيدات الجراثيم هي بشكل أساسي من خلال القوة الكهروستاتيكية ، وقوة الرابطة الهيدروجينية ، والارتباط الكارثي للماء بين جزيئات الفاعل بالسطح وجزيئات البروتين ، وما إلى ذلك ، لامتصاص البكتيريا سالبة الشحنة والتسبب في تجمعها على جدار الخلية ، مما يتسبب في التحلل والإنتاج . يؤدي تأثير انسداد الغرفة إلى تثبيط نمو البكتيريا والموت. في الوقت نفسه ، يمكن أن تتفاعل مجموعة الألكيل الكارهة للماء أيضًا مع مجموعة البكتيريا المحبة للماء لتغيير نفاذية الغشاء ، ثم الخضوع للتحلل ، وتدمير بنية الخلية ، والتسبب في انحلال الخلية وموتها. هذا النوع من مبيدات الفطريات له كفاءة عالية ، سمية منخفضة ، لا تراكم ، سمية معتدلة للأسماك ، لا يتأثر بسهولة بتغيرات الأس الهيدروجيني ، مناسب للاستخدام ، له تأثير تقشير قوي على طبقة المخاط ، وله خصائص كيميائية مستقرة ، تشتت و منع التآكل وظيفة جيدة وخصائص أخرى.

منذ اكتشاف تأثير مبيد الجراثيم للمواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة في عام 1935 ، تم حتى الآن تطوير 4 إلى 6 أجيال من منتجات مبيدات جراثيم ملح الأمونيوم الرباعية. الجيل الأول هو ألكيل ثنائي ميثيل بنزيل كلوريد الأمونيوم ، سيتيل تراي ميثيل كلوريد الأمونيوم ، إلخ ؛ الجيل الثاني هو الجيل الأول المشتق ، والذي يتم تنفيذه على حلقة البنزين أو النيتروجين الرباعي لملح الأمونيوم الرباعي الذي تم الحصول عليه عن طريق تفاعل الاستبدال: منتج الجيل الثالث هو ثنائي ألكيل ثنائي ميثيل كلوريد الأمونيوم ، مثل ثنائي ميثيل كلوريد الأمونيوم ، إلخ ؛ الجيل الرابع منتج مركب للجيلين الأول والثالث ؛ تم استبدالها بأملاح الأمونيوم الرباعية المزدوجة مثل: الإيثيلين ثنائي (دوديسيل ثنائي ميثيل بروميد الأمونيوم) ، وهي تنتمي إلى مواد خافضة للتوتر السطحي من نوع الجوزاء أو الثنائيات.

إن مبيد جرثومة الأمونيوم الرباعي ليس له تأثير مبيد للجراثيم فحسب ، بل له أيضًا تأثير تقشير قوي على الوحل. يمكن أن تقتل البكتيريا التي تقلل الكبريتات التي تنمو تحت الوحل. كما أن له تأثيرًا تآزريًا ومثبطًا للتآكل عند استخدامه مع عوامل أخرى. الشائعة هي 1227 (دوديسيل ثنائي ميثيل بنزيل كلوريد الأمونيوم) ، 1231 (دوديسيل تريميثيل كلوريد الأمونيوم) ، دوديسيل ثنائي ميثيل بنزيل بروميد الأمونيوم ، 1427 (أربعة عشر ألكيل ثنائي ميثيل بنزيل كلوريد الأمونيوم) ، ثنائي ميثيل ثنائي ميثيل بروميد الأمونيوم ، ثنائي ميثيل بروميد الأمونيوم ، إلخ.