Гидрофобные вещества и их моющее действие

Автор: admin · Дата: 9 сентября 2014 · Прокомментировать

Гидрофобные вещества и их моющее действие

Силы молекулярного притяжения вызывают и сцепление грязевых частиц с поверхностью ткани или тела. Нужно заметить, что частицы многих твердых загрязнений (например, пыль, сажа), в силу своей природы, имеют весьма слабое сцепление с поверхностью тела или волокна. Как правило, они плотно закрепляются на них лишь потому, что осаждаются на поверхность, предварительно смоченную масляными или липкими жиро-потовыми загрязнениями, которые как бы приклеивают твердую грязевую частицу к поверхности.

Возникает вопрос: почему нельзя полностью удалить загрязнения с ткани вытряхиванием или полосканием ее в воде без применения моющих веществ?

Вытряхиванием тканей можно удалить лишь небольшую долю и притом наиболее крупных, твердых грязевых частиц, имеющих сравнительно большую массу, которую трудно удержать межмолекулярными силами. От минерально-масляных и жиро-потовых загрязнений, как всем известно, таким путем освободиться вообще не удается.

Не лучший результат достигается и мытьем загрязненной поверхности водой при комнатной температуре без моющих средств. Несколько больший моющий эффект наблюдается от мытья также без моющих средств, но в горячей воде, однако при этом также можно удалить только небольшую часть и притом лишь свежих, еще пе успевших прочно прилипнуть и частично окислиться кислородом воздуха минерально-масляных и жиро-потовых загрязнений. С другой стороны, эти жироподобные загрязнения под действием горячей воды плавятся и переходят в капельно-жидкое состояние. Приобретая подвижность, они часто не только не отделяются от очищаемой поверхности, а, наоборот, глубже проникают в ее поры и потому более прочно на ней закрепляются.

Невозможность отмыть загрязненную поверхность только водой объясняется главным образом тем, что наиболее распространенные загрязнения (пыль, сажа, минеральные масла, жиро-потовые выделения и т. п. вещества) являются веществами гидрофобными в воде нерастворимыми и даже ею не смачиваемыми.

Гидрофобный — не имеющий сродства к воде, не смачиваемый водой, гидрофильный — смачиваемый водой. Эти слова произошли от греческих слов: гидро — вода; фобос — страх, боязнь; филео — люблю. Строение поверхностей многих твердых частиц таково, что гидрофобные участки в них перемежаются с гидрофильными и поэтому их поверхность имеет «мозаичную» структуру. В зависимости от площади и свойств тех или иных участков, частица в целом будет либо гидрофобной, либо гидрофильной.

Вначале мы сказали, что операция отмывания в воде с участием моющего вещества, например мыла, всем известна как очень простая и легко осваиваемая. Внешне и практически это действительно так. Любой школьный репетитор по химии сможет без труда разъяснить принцип этой реакции. Тем не менее в моющем растворе происходит целый комплекс скрытых от нашего глаза, но связанных между собой в единую систему физико-химических процессов. Эти процессы подробно исследовались советскими учеными, в особенности П. А. Ребиндером, Д. А. Рождественским, Б. Н. Тютюнниковым. Раскрытие сложной картины этих процессов приводит нас к выяснению механизма моющего действия.

Моющий процесс сводится к следующим трем стадиям.

Необходимо:

— во-первых, отделить (оторвать) все частицы грязи от очищаемой поверхности, к которой они прилипли;

— во вторых, перевести отделенные грязевые частицы, не растворимые в воде — в моющий раствор, т. е. как бы «растворить» их;

— в-третьих, удержать эти плавающие частицы непосредственно в моющем растворе до его смены и затем устранить любую возможность их вторичного осаждения или прилипания к отмываемой поверхности.

В связи с этим интересно узнать, как раньше представляли себе моющий процесс, и познакомиться с развитием представлений о механизме моющего действия.

Мы рассмотрим лишь главные направления научной мысли в решении этого вопроса и притом в самой общей форме, а затем перейдем к изложению современных теоретических объяснений моющего действия.

Одной из старейших теорий моющего действия мыла является так называемая «гидролитическая теория» Берцелиуса (1828 г.). Сущность ее в современной трактовке сводится к тому, что жировое мыло, растворенное в воде, частично диссоциирует на ионы и гидролизуется, т. е. взаимодействует с водой, образуя свободную едкую щелочь и выделяя нерастворимую в воде жирную кислоту по уравнению (для олеата натрия).

Рубрика: Технологии ·  

загрузка...


Оставить комментарий или два