表面活性剂提高养殖水体溶氧量原理初探_1
表面活性剂应用原理

表面活性剂应用原理
表面活性剂是一类具有特殊化学结构的物质,可以降低液
体表面的表面张力,改变液体的表面性质。
它们由亲水性
头基和疏水性尾基组成,头基与水相亲,尾基与水相疏。
表面活性剂在应用中起到以下几个主要作用:
1. 降低表面张力:表面活性剂的主要作用是降低液体表面
的表面张力,使液体更容易湿润固体表面。
这使得液体能
够更好地渗透到固体表面,提高液体在固体上的均匀分布,加速液体的扩散和传输。
2. 分散和乳化:表面活性剂可以将不溶于水的物质分散到
水中,形成胶体溶液。
通过调节表面活性剂的浓度和类型,可以控制胶体的稳定性。
此外,表面活性剂还可以将油和
水两种不相溶的液体乳化,形成稳定的乳液。
3. 稳定泡沫和乳液:表面活性剂能够在液体表面形成薄膜,并降低气体和液体之间的界面张力,从而形成稳定的泡沫。
这是因为表面活性剂的分子在液体表面排列成膜状结构,
使得气泡表面的液体分子排列有序。
类似地,表面活性剂
也可以在油水界面形成薄膜,稳定乳液的形成。
4. 渗透和浸润:表面活性剂能够改变固体表面的润湿性,
使液体更容易渗透到固体内部。
这对于清洗和去污非常有用,因为液体能够更好地与污垢接触并渗透到其内部,从
而使清洁效果更好。
总之,表面活性剂通过调节液体表面的性质,改变液体与
固体、液体与液体之间的相互作用,实现了许多应用,包括清洁剂、洗涤剂、乳化剂、润滑剂等。
表面活性剂提高养殖水体溶氧量原理初探

表面活性剂提高养殖水体溶氧量原理初探目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但鲜有表面活性剂对水体溶氧影响的报道。
表面活性剂品种繁多,商品牌号已达20000多个,产量达1200万吨,其用途非常广泛,涉及工农业及人民生活的各个领域,有“工业味精”的美称。
而其中应用于水产养殖的很少,至于有关表面活性剂在水产养殖中的应用论文就更少了。
表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。
目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能,这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度,如阳离子表面活性剂:季铵盐类用于池塘的杀菌消毒。
还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但表面活性剂对水体溶氧的影响目前还没有相关报道。
我们对此进行了相关的研究,研究表明表面活性剂对养殖水体溶氧的浓度和持续时间具有显著的影响,表面活性剂对氧在水体中溶解度及时间的变化如下:表面活性剂能增加氧在水体中的溶解度,氧在养殖水体中饱和溶解度一般不超过9mg/L。
在养殖水体中加入特定的一类表面活性剂后,能使水体中氧的饱和溶解度超过20 mg/L。
整个过程需要的时间决定于不同的表面活性剂种类,差距非常大。
我们筛选了200多种的表面活性剂,选用了16个500mm×500mm×500mm的标准水泥池,充满来自大面积湖泊(≧1Km2)的表层自然水体,使用精度为0.01mg/L的溶氧仪,在水温25±1℃时,检测池底水体的溶氧。
水产养殖过程中的溶解氧

溶解氧的管理作者:shuichanboshi一、养殖水体中溶解氧的来源1. 光合作用:白天阳光充足时,水中浮游藻类和水生植物强烈的光合作用产生大量的氧气,这是养殖水体溶氧的主要来源。
在水温较高的晴天,溶氧甚至可达到20mg/L以上,形成过饱和状态。
2. 人为机械增氧作用:增氧机的机械增氧作用、加注溶氧高的新水、泼洒增氧剂是养殖水体溶氧的另一主要来源。
二、空气中氧气的溶解作用:养殖水体溶氧未饱和时,特别是在夜间和清晨表层水溶解氧含量较低时,空气中氧气扩散溶于水,可增加表层水中的溶氧水平。
三、养殖水体溶氧不足的原因1.养殖密度过大时,鱼虾等水生生物的呼吸作用加大,生物耗氧量也增大,易造成水体溶氧不足。
2.当养殖水体过肥时,水中浮游藻类非常丰富。
夜晚,浮游藻类的呼吸作用异常旺盛,耗氧量非常高,易造成水体溶氧不足。
3.池塘有机物增多,将引起细菌大量繁殖,而细菌大量繁殖也将大量消耗池塘水体中的溶解氧,从而引起池塘水体溶氧下降,导致鱼虾缺氧。
4.水中氧的溶解度随温度的升高而降低,同时高温状态下的水产动物及其它生物代谢水平提高,耗氧量也增高,易造成水体溶氧不足。
5.水中的还原性物质如硫化氢、氨、亚硝酸盐等较多时,其氧化作用也会消耗大量氧气。
五、溶解氧对其它有毒物质的影响水中保持有足够的溶解氧,可抑制生成有毒物质的化学反应,降低有毒物质(如氨、亚硝酸盐和硫化氢等)的含量。
在有充足溶氧存在的条件下,水中有机物腐烂后产生对鱼虾有害的氨和硫化氢,经微生物好氧分解作用,氨会转化为亚硝酸盐,再转化成硝酸盐,硫化氢则转化成硫酸盐。
硝酸盐和硫酸盐对鱼虾是无毒害的。
相反,当水中溶氧不足时,氨和硫化氢难以分解转化,因此这些有毒物质极易积累达到危害鱼虾健康的程度。
六、养殖水体的溶氧管理1.制订合理的放养密度,避免片面追求不合理的高密度。
2.新放水的池塘,全池泼洒“氨基酸肥水精华素”、“肽肥”,促进池塘有益浮游藻类的繁殖,并可在3~4天时间形成肥、活、嫩、爽的水色,不但为鱼、虾、蟹苗提供优良的生物饵料,而且其中大量繁殖有益藻类将通过光合作用为水体提供充足溶解氧。
水产养殖中的养殖水体循环与净化

水产养殖中的养殖水体循环与净化在水产养殖业中,养殖水体的循环与净化是非常重要且必不可少的环节。
通过有效的循环与净化措施,可以提高水质的稳定性和养殖环境的良好品质,从而促进水生生物的健康成长和增产。
本文将介绍水产养殖中常用的养殖水体循环与净化措施。
一、水体循环的重要性养殖水体循环是指将养殖池中的水体进行循环运动,从而实现水质均衡和养殖环境的稳定。
水体循环有以下几个重要作用:1. 水温均衡:养殖池中的水体通过循环可以保持较为均匀的温度分布,避免出现温度过高或过低的情况,为水生生物提供适宜的生长环境。
2. 提供充氧:水体循环可以增加水体与大气之间的接触面积,增加氧气的溶解量,提高水体中的溶氧量,保证水生生物的正常呼吸。
3. 分散废物:养殖过程中,水中会积累大量的废物,如粪便、残饵等。
通过水体循环,废物可以分散到养殖池中不同的区域,减少积聚的可能性,保持水体的清洁。
二、水体循环的方式在水产养殖中,常用的水体循环方式包括自然循环和机械循环。
1. 自然循环:自然循环是指利用自然力量实现水体循环。
在自然循环中,可以利用池塘的坡度和水流方向进行设计,在适当的区域设置进水口和出水口,使水体能够自由流动,通过自然的对流和重力效应实现水体的循环。
2. 机械循环:机械循环是指利用机械设备来实现水体循环。
常见的机械循环设备包括水泵、气泵、过滤器等。
通过水泵和气泵的运作,可以将水体抽入养殖池中,同时将水体从养殖池中抽出,形成水体的循环。
过滤器可以去除水中的悬浮物和有机物,提高水质的清洁度。
三、水体净化的重要性水体净化是指通过一系列的处理手段,去除养殖水体中的污染物,提高水质的纯净度。
水体净化的重要性主要表现在以下几个方面:1. 预防疾病:水体中的污染物会导致水生生物发生疾病,影响其生长和养殖效果。
通过水体的净化,可以有效降低水生生物发病的概率,保证养殖的稳定性。
2. 保护环境:水体中的废物和污染物会对周围环境产生负面影响,如水土流失、水资源浪费等。
「值得收藏」老手把水产养殖中的溶氧分析得很透彻!

「值得收藏」老手把水产养殖中的溶氧分析得很透彻!什么叫溶氧?溶氧,溶氧,就是溶解在水中的氧气的数量。
我们平时所说的溶氧,其实就是指“溶氧量”,就是水体中溶解的氧气的数量。
水产养殖中溶氧的适合范围是多少?溶氧的合适范围为5-8mg/L,这里指的是池塘底部的溶氧量,不是表层的。
太高太低都不好,时高时低也不好,稳定最重要,稳定在合适范围更重要。
池塘中溶解氧的主要来源有哪些?1.藻类的光合作用2.风力的自然作用3.增氧机的机械作用4.增氧剂的化学作用藻类的光合作用是最重要的,池塘中60%以上的溶氧都来自于藻类的光合作用。
水中的藻类就是陆地上的花草树木,万物生长靠太阳,藻类也不例外。
而且不论是有益藻还是有害藻都能进行光合作用。
绿藻、硅藻是有益藻,也是水中最重要的溶氧来源;蓝藻虽然也是产生光合作用的“高手”,但同时也是水中“杀手”,所以它属于有害藻。
因此既要让水体得到充足的溶氧又不能让有害藻类疯涨。
风力的作用是很重要的辅助作用,池塘中5-20%的溶氧来自风力的作用。
风力大空气中溶解到水中的氧气就多,风力小溶解的氧气就少。
白天促进池塘水体的水平流动,打破分层,让上层高溶氧带到底层,使池塘底部得到一定的溶氧;夜晚也促进池塘水体流动,但同时会把底层有害物质搞到中上层,造成池塘溶氧不足。
增氧机的作用也是很重要的辅助作用,池塘中5-20%的溶氧来自增氧机的作用。
它跟风力一起作用,才能更好地发挥作用。
它的主要作用是促进池塘水体水平和垂直流动,打破分层。
它跟风力作用一样,白天提高底层溶氧,夜晚也会把底层耗氧物带到上层,影响上层溶氧。
增氧剂的作用是急救和持续增氧的作用,特别是晚上突然停电或阴雨天气,全塘干洒增氧剂才能让你放心。
如果不见浮头,一般用颗粒的,直接扔到塘底;如果看到浮头或水中有害物质还多,就马上用粉末的全塘泼洒。
池塘中主要的耗氧因素有哪些?1.微生物(细菌)耗氧(包括底泥中的有害物质)2.藻类耗氧3.鱼虾耗氧池塘底部的微生物的生长与繁殖是池塘最严重的耗氧因素,池塘中60%以上的耗氧都来自于池塘底部。
水体中溶解氧与养殖生物的关系

水体中溶解氧与养殖生物的关系1、水体中溶解分子态氧的量直接关系水生生物的生存与繁殖,在正常的温度、压力、盐度下,大气与水之间平衡交换,使水中溶解氧含量趋于饱和状态,从而保证水生生物良好的栖息环境2、一般认为溶解氧含量低于2.0mg∕L时(1升水底于2毫克),水生生物即受到严重威胁,溶解氧进一步下降时会引起一系列生化过程,如嫌氧细菌大量繁殖,氧化还原电位下降,尤其底层极度缺氧时,沉积物变黑,放出硫化氢、甲烷等有害气体。
因此,DO含量是衡量水质好坏的主要指标之一。
池塘溶氧的补给与消耗精养鱼池溶氧的收入和支出益富源水产专用EM 菌液EM菌液渗入水体后,其群体作用能杀死或抑制病原微生物和有害物质,调整养殖生态环境,增加水中溶氧量(氧气),促进养殖生态系中的正常菌群和有益藻类活化生长,保持养殖水体的生态平衡;拌入饵料投喂,直接增强鱼类的吸收功能和防病抗逆能力,促进健壮生长。
EM菌液中的光合菌还能利用水中的硫化氢、有机酸、氨及氨基酸兼有反硝化作用中去除水中有害菌,因而能使养殖池中的排泄物和残饵污染得到净化,改善水质,减少鱼病[功能作用]1、本品在EM益生菌的基础上进行科技改良,用大自然中精选的数十种有益微生物为菌种,经特殊发酵工艺精制而成,富含水生动物生长必需的营养物质。
2、具有促进消化和吸收,提高抵抗能力,缩短生长周期,提高产量。
3、经常使用本品能有效改良水质、促进残饵及其它飘浮有机物的分解、降解氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质,增加水中溶解氧,促进水体中有益浮游生物的生长。
4、益富源水产菌液主要调整养殖生态环境,提高水中溶氧量,促进养殖系统中的正常菌群和有益藻类活化生长,保持养殖水体的生态平衡。
5、在使用消毒剂和抗生素药物后使用本产品,还可重新调整受破坏的水体环境,避免水生动物用药不适。
[适用范围]所有水产养殖、特种水产养殖均适用(包括淡水养殖、海产养殖)。
[用法用量](此做法仅作为参考,可以根据自己实际情况来灵活制作)1、池塘养殖,放苗或水花前3-4天每亩用2000ml全池泼洒,放苗或水花时,用1公斤益富源菌液兑水300公斤,浸泡15分钟,每亩泼洒2公斤,以后每隔15-20天喷洒一次,每亩用2公斤泼洒。
表面活性剂的原理与应用

表面活性剂的原理与应用1. 简介表面活性剂是一类具有特殊分子结构的化学物质,能使液体的表面张力降低并增强液体与固体或气体的相互作用力。
在许多领域中,表面活性剂都有广泛的应用,包括洗涤剂、乳化剂、润滑剂、泡沫剂等。
2. 表面活性剂的原理表面活性剂的分子结构通常由亲水基与疏水基组成,亲水基部分能与水分子形成氢键,而疏水基则能与油脂或其他非极性物质相互作用。
通过这种分子结构,表面活性剂能在水和油之间建立一层分子薄膜,称为胶束,分散油脂颗粒使其悬浮于水中,从而实现清洁的效果。
3. 表面活性剂的应用3.1 洗涤剂•表面活性剂在洗涤剂中起到增湿、分散和乳化的作用。
通过封闭液滴中的污垢颗粒,表面活性剂能使污垢颗粒悬浮并随水流洗去,保持清洁。
•表面活性剂还能吸附油脂颗粒,并在油脂表面形成胶束,使油脂颗粒分散于水中,提高清洁效果。
3.2 乳化剂•乳化剂是由一种或多种表面活性剂组成的混合物,可将两种不溶性液体变成均匀悬浮的乳状液。
乳化剂中的表面活性剂能够将不溶性液体的微小颗粒包裹在胶束中,使其分散于另一种液体中,形成稳定的乳状液。
3.3 润滑剂•表面活性剂在润滑剂中起到减少接触面积、降低摩擦系数的作用。
它们能吸附在金属表面形成一层保护膜,减少金属间的直接接触,从而减少摩擦和磨损。
3.4 泡沫剂•表面活性剂能够使液体形成稳定的泡沫,这是因为它们在液体表面形成一层薄膜,增加气液界面的张力。
这种薄膜能够抵抗气泡的破裂,使泡沫能够持久存在。
3.5 其他应用除了上述应用外,表面活性剂还广泛应用于化妆品、农药、纺织品、胶粘剂、医药等领域。
它们能改善产品的稳定性、溶解性、润湿性等性能,并提高产品的使用效果。
4. 总结表面活性剂是一类具有特殊分子结构的化学物质,通过降低表面张力和增强相互作用力的方式,在许多领域中发挥重要作用。
它们在洗涤剂、乳化剂、润滑剂、泡沫剂等方面的应用使得这些产品具有更好的功能和效果。
随着科技的进步,表面活性剂的应用领域还将继续扩大,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
表面活性剂作用原理

表面活性剂作用原理
表面活性剂是一类能够降低液体表面张力并使液体分散的物质,具有吸附在界
面上的特性。
它们在日常生活中被广泛应用,例如洗涤剂、洗发水、润滑油等产品中都含有表面活性剂。
那么,表面活性剂是如何发挥作用的呢?本文将从表面活性剂的作用原理来探讨这个问题。
首先,表面活性剂能够降低液体表面张力。
在液体表面,分子受到的吸引力不
均匀,使得表面上的分子受到的吸引力比体内的分子受到的吸引力要小。
这就导致了液体表面上的分子呈现出一种收缩的趋势,即表面张力。
而表面活性剂的分子结构中含有亲水性和疏水性基团,使得它们能够吸附在液体表面上,降低表面张力,使得液体更容易分散和渗透。
其次,表面活性剂能够使油水相溶。
由于表面活性剂分子中同时含有亲水性和
疏水性基团,使得它们能够在油水界面形成一层薄膜,将油滴包裹在其中,使得油水相互分散。
这种特性使得表面活性剂在清洁剂中起到了乳化的作用,能够将油污和水混合在一起,便于清洁。
另外,表面活性剂还能够降低液体的界面张力。
在两种不同液体的界面处,由
于表面张力的存在,会使得两种液体难以混合。
而表面活性剂能够吸附在两种液体的界面上,降低界面张力,使得两种液体更容易混合。
这种特性使得表面活性剂在润滑油中起到了乳化和分散的作用,使得润滑油能够更好地润滑机械设备。
总之,表面活性剂通过降低液体表面张力、使油水相溶和降低液体的界面张力
等方式发挥作用。
它们在日常生活中扮演着重要的角色,为我们的生活带来了便利。
希望通过本文的介绍,读者能够更加深入地了解表面活性剂的作用原理,从而更好地应用它们在生活和工作中。
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表面活性剂提高养殖水体溶氧量原理初探目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但鲜有表面活性剂对水体溶氧影响的报道目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但鲜有表面活性剂对水体溶氧影响的报道。
表面活性剂品种繁多,商品牌号已达20000多个,产量达1200万吨,其用途非常广泛,涉及工农业及人民生活的各个领域,有“工业味精”的美称。
而其中应用于水产养殖的很少,至于有关表面活性剂在水产养殖中的应用论文就更少了。
表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。
目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能,这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度,如阳离子表面活性剂:季铵盐类用于池塘的杀菌消毒。
还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但表面活性剂对水体溶氧的影响目前还没有相关报道。
我们对此进行了相关的研究,研究表明表面活性剂对养殖水体溶氧的浓度和持续时间具有显著的影响,表面活性剂对氧在水体中溶解度及时间的变化如下:表面活性剂能增加氧在水体中的溶解度,氧在养殖水体中饱和溶解度一般不超过9mg/L。
在养殖水体中加入特定的一类表面活性剂后,能使水体中氧的饱和溶解度超过20 mg/L。
整个过程需要的时间决定于不同的表面活性剂种类,差距非常大。
我们筛选了200多种的表面活性剂,选用了16个500mm×500mm ×500mm的标准水泥池,充满来自大面积湖泊(≧1Km2)的表层自然水体,使用精度为0.01mg/L的溶氧仪,在水温25±1℃时,检测池底水体的溶氧。
使用表面活性剂前,池底水体的溶氧平均值4±0.3mg/L(n=16)。
然后每池分别添加不同的表面活性剂,浓度为1mg/L。
以上的实验结果表明部分表面活性剂增氧到6mg/L只需10分钟而部分表面活性剂增氧到6mg/L需150分钟,持续时间也各不相同,从只有8小时到最长的可达7天之久。
相同时间时,不同表面活性剂对水体溶氧量的影响也差异显著,如在4小时时检测池底水体溶氧最大的超过20mg/L,最小的仅有5mg/L。
以上的实验结果表明不同的表面活性剂均能增加氧在水体中的溶解度,差异在于表面活性剂的种类及用量、持续时间及溶氧量增加的大小。
根据以上所得到的实验结果,表面活性剂对水体溶氧水平影响的作用机理进行了初步探讨:1、增加氧在水中饱和溶解度表面活性剂的增溶作用促使氧气分子在水体溶液中过饱和,相当于增加了氧在水体中饱和溶解度。
氧在养殖水体中饱和溶解度一般不超过9mg/L,在养殖水体中加入表面活性剂后,能使养殖水体中的氧的饱和溶解度增大。
根据水合物形成理论和双膜理论,由于氧气在水中的溶解度很小,所以在水体中水--氧合物一般首先在气--液界面形成,然后慢慢从气相向液相扩散。
在含有表面活性剂的水体中,由于表面活性剂的增溶作用,水溶液中形成的表面活性剂胶束中溶解有大量的氧气,这样在表面活性剂水溶液中水--氧合物的形成不仅可以在气--液界面发生,也同时可以在水体内部发生,降低了水--氧合物形成时间,提高了氧在水体中溶解度。
2、表面活性剂的起泡作用表面活性剂在水体中具有良好的起泡作用。
由于泡沫是气体分散与液体中的分散体系,气体是分散相,液体是分散介子。
含表面活性剂的水体在风、水流、水生动物游动等作用下会产生许多气泡,由于表面活性剂分子能够吸附在气--液界面上,定向排列形成一层坚固的膜使气泡保持稳定,同时表面活水体性剂具有分散性可使气泡均匀分散于液体中。
在水体的扰动时产生泡沫的过程中,使得大量含有丰富氧的空气泡进入水体,加快氧在水体中的溶解,从而使水体溶氧达到一个较高的水平。
特别是在没有光照的夜晚表面活性剂对水体中溶氧的提高具有明显的效果,如果此时有增氧机的搅拌,加上上下水层的对流,使得水体不至于底部和生物的大量耗氧而急剧缺氧,从而防止养殖对象的泛塘。
3、表面活性剂对水密度的影响在水产上一般使用亲水(疏油)碳氢原子团表面活性剂,当表面活性剂分子进入水溶液后表面活性剂的亲油基为了尽可能地减少与水接触,有逃离水相的趋势,但由于表面活性剂分子中亲水基的存在,又无法完全逃离水相,其平衡的结果是表面活性剂分子在溶液的表面上富集,即亲油基朝向空气,而亲水基插入水相,这样由原来水和空气形成的界面逐渐由表面活性剂的亲油基和空气形成的界面所替代,水的表面张力降低,空气更易进入水体。
由于使用浓度较低无法形成胶束使得表层水体的密度低于底层水,在表面活性剂的分散作用下形成上下水体循环将空气带入池底。
特别是在白天,由于浮游植物的光合作用而使养殖水体补偿深度以上的水层中的氧达到过饱和,而补偿浓度以下水层特别是底部水层的氧由于生物呼吸、有机物氧化等的耗氧而导致氧含量过低甚至无氧。
将表面活性剂在白天泼洒进入养殖水体中后,表面活性剂开始分布于养殖水体上层,这使得养殖水体上层的密度增大,将带动上层富氧水向下层水体运动,将使整个养殖水体的上下层发生对流,加大底层水体的氧含量,减少下层水质和底质的恶化。
4、表面活性剂的除油膜作用在高密度养殖水体中平时投入大量饲料等被水生动物消化后排泄大量废物,经过微生物分解,浮游生物新陈代谢等多种因素在水体表面形成油膜阻隔了空气与水体接触,增大了水体的表面张力。
而表面活性剂可以使油膜逐渐卷缩成油珠被水流脱离、滚动、集中至下风口出,表面活性剂用量较大时可使其乳化以微粒形态悬浮于水体中。
水体表面张力减少,使得空气中的氧更容易进行水体中,加快氧在水体中的溶解,同时透明度增加使藻类光合作用增强从而增加水体中氧的含量。
综合上述,表面活性剂具有的一系列物理化学,都能或多或少增加氧在水体中的分布,这在实际应用中也得到验证。
目前对于表面活性剂在水体增氧方面,各公司开发的产品不多,以武汉天辰生物科技有限公司的“纳米氧”等为这方面的代表。
随着对表面活性剂作用机理的研究越来越深入,将来会有越来越多的表面活性剂在水产养殖上发挥重要作用。
以下是繁体版内容:目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但鲜有表面活性剂对水体溶氧影响的报道目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但鲜有表面活性剂对水体溶氧影响的报道。
表面活性剂品种繁多,商品牌号已达20000多个,产量达1200万吨,其用途非常广泛,涉及工农业及人民生活的各个领域,有“工业味精”的美称。
而其中应用于水产养殖的很少,至于有关表面活性剂在水产养殖中的应用论文就更少了。
表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。
目前表面活性剂一般在水产行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能,这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度,如阳离子表面活性剂:季铵盐类用于池塘的杀菌消毒。
还有一些表面活性剂应用于底质的改良等,但表面活性剂对水体溶氧的影响目前还没有相关报道。
我们对此进行了相关的研究,研究表明表面活性剂对养殖水体溶氧的浓度和持续时间具有显著的影响,表面活性剂对氧在水体中溶解度及时间的变化如下:表面活性剂能增加氧在水体中的溶解度,氧在养殖水体中饱和溶解度一般不超过9mg/L。
在养殖水体中加入特定的一类表面活性剂后,能使水体中氧的饱和溶解度超过20 mg/L。
整个过程需要的时间决定于不同的表面活性剂种类,差距非常大。
我们筛选了200多种的表面活性剂,选用了16个500mm×500mm ×500mm的标准水泥池,充满来自大面积湖泊(≧1Km2)的表层自然水体,使用精度为0.01mg/L的溶氧仪,在水温25±1℃时,检测池底水体的溶氧。
使用表面活性剂前,池底水体的溶氧平均值4±0.3mg/L(n=16)。
然后每池分别添加不同的表面活性剂,浓度为1mg/L。
以上的实验结果表明部分表面活性剂增氧到6mg/L只需10分钟而部分表面活性剂增氧到6mg/L需150分钟,持续时间也各不相同,从只有8小时到最长的可达7天之久。
相同时间时,不同表面活性剂对水体溶氧量的影响也差异显著,如在4小时时检测池底水体溶氧最大的超过20mg/L,最小的仅有5mg/L。
以上的实验结果表明不同的表面活性剂均能增加氧在水体中的溶解度,差异在于表面活性剂的种类及用量、持续时间及溶氧量增加的大小。
根据以上所得到的实验结果,表面活性剂对水体溶氧水平影响的作用机理进行了初步探讨:1、增加氧在水中饱和溶解度表面活性剂的增溶作用促使氧气分子在水体溶液中过饱和,相当于增加了氧在水体中饱和溶解度。
氧在养殖水体中饱和溶解度一般不超过9mg/L,在养殖水体中加入表面活性剂后,能使养殖水体中的氧的饱和溶解度增大。
根据水合物形成理论和双膜理论,由于氧气在水中的溶解度很小,所以在水体中水--氧合物一般首先在气--液界面形成,然后慢慢从气相向液相扩散。
在含有表面活性剂的水体中,由于表面活性剂的增溶作用,水溶液中形成的表面活性剂胶束中溶解有大量的氧气,这样在表面活性剂水溶液中水--氧合物的形成不仅可以在气--液界面发生,也同时可以在水体内部发生,降低了水--氧合物形成时间,提高了氧在水体中溶解度。
2、表面活性剂的起泡作用表面活性剂在水体中具有良好的起泡作用。
由于泡沫是气体分散与液体中的分散体系,气体是分散相,液体是分散介子。