文档介绍：洗涤剂的配制与表征
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合作者: 实验日期:
指导教师: 实验分数:
1 前言
实验背景
洗涤剂在工业生产和人们的日常生活中应用非常广泛,其主要组成成分表面活性剂则是物理化学课程学习中一个非常重要的概念。由于洗涤剂和表面活性剂在生产生活中具有重要的作用,作为知识性和生活常识性的物质,同学们需要了解和熟悉它们。同时,由于围绕洗涤剂的配制和表征这一实验课题,同学们也可以很好地应用到物理化学课程里所学到的很多概念和技术,因此,围绕表面活性剂和洗涤剂开设综合与设计性实验,无论从专业学习还是培养同学们的学习都有其价值。
实验要求
①查阅有关洗涤配制和表面活性剂性质方面的参考资料,了解常用表面活性剂的结构、性质和应用,了解洗涤剂配制流程和性能表征方法。
②根据洗涤要求,选择配方和所需要原料,并配制出洗涤剂。
③用白度计测定所配制洗涤剂的洗涤效果。
④对洗涤剂的配制过程、所需各种原料的作用、洗涤效果等进行讨论。
2 实验部分
基本原理
配制洗涤剂时,既要保证所配置产品的性能,同时也要考虑生产成本和制备工艺。洗涤剂的成本主要由所使用原料的价格来决定,而性能则由配方所使用原料的性质及不同组分之间的配合。除了价格因素外,配方原料的选择需综合考虑以下四点:
①从洗涤的角度来看,配制的洗涤剂要具有洗涤、润湿、增溶、气泡和消泡、乳化等作用,以满足去除污垢的作用;
②为使所配制的洗涤剂发挥作用,需要添加一些具有特定性质的组分,来调节洗涤液的酸碱度以及来自于杂质元素的影响;
③为了使所配制的洗涤剂具有好的应用性能,有时还需要通过在洗涤剂中加入特别组分
,如使其具有漂白、消毒等作用;
④从环保的角度出发,还要求使所使用的药品具有较好的生物易降解性能。
洗涤剂的主要成分是表面活性剂。表面活性剂分子是具有亲水和亲油基团的两亲分子,在清除固体(包括织物)表面黏附污物的洗涤过程中,可通过一个物理、化学过程,明显降低体系的表面张力,并产生润湿、乳化、分散、起泡、增溶等一系列作用,最终在其他组分和外界机械搅拌因素的协同作用下,使污垢得到清除。根据所具有功能基团的差异,表面活性剂可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两亲表面活性剂和特种表面活性剂等几个种类。其中,阴离子型表面活性剂因在价格、洗涤效果、生物降解性等方面的优势而使用的最为广泛,是现在使用的绝大部分洗涤剂的主要成分。
表面活性剂的去污机理如下:
表面活性剂分子在溶液表面时,由于极性的差别,其亲水基团进入水中,亲油基团朝向空气(如图1)。与污垢接触后,因为水不易润湿油污,而表面活性剂的憎水基团朝向织物表面和吸附在污垢上,使污垢逐步脱离表面。之后污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除,洁净表面被活性剂分子占领(如图2)。
在洗涤剂中,去污的主要是表面活性剂,同时也配入一定的辅助剂。辅助剂的加入,不仅降低了洗涤剂成品成本,并能提高洗涤剂的去污能力,改善洗涤剂外观,使洗涤剂更利于使用。另外,通常还加入少量功能型辅助成分(添加剂)提高洗涤的综合性能。
实验方案设计
多用洗洁精配方(100g):
①十二烷基硫酸钠 10g ②脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸钠 5g
③脂肪酸聚氧乙烯醚 2g