分子生物学实验-第二章_洗涤剂的去污原理与成分
洗涤剂去污原理
洗涤剂去污原理
洗涤剂是我们日常生活中不可或缺的清洁用品，它能够有效地去除衣物、餐具、地板等物品上的污渍，让它们焕然一新。
那么，洗涤剂究竟是如何去除污渍的呢？这就涉及到洗涤剂的去污原理。
首先，我们要了解洗涤剂的成分。
洗涤剂通常由表面活性剂、助剂、缓冲剂、
发泡剂等多种成分组成。
其中，表面活性剂是洗涤剂的核心成分，它能够降低水的表面张力，使水分子更容易渗入衣物纤维中，从而有效去除污渍。
此外，助剂能够增强洗涤剂的去污能力，缓冲剂可以调节洗涤液的酸碱度，发泡剂则可以增加洗涤液的起泡性能，使清洁过程更加顺畅。
在清洁过程中，洗涤剂的去污原理主要包括物理作用和化学作用两种。
物理作
用是指洗涤剂通过降低水的表面张力，使水分子更容易渗入到污渍中，将污渍分散并悬浮在水中，然后再通过机械作用（如搓洗、冲洗）将污渍从物品表面去除。
而化学作用则是指洗涤剂中的化学成分能够与污渍发生化学反应，使其失去粘附力，从而被轻松去除。
此外，洗涤剂的去污原理还与温度、时间、机械作用等因素有关。
在一定温度下，洗涤剂的去污效果会更好，因为温水能够加速化学反应的进行，使污渍更容易被去除。
同时，适当的浸泡时间和充分的机械作用也能够提高洗涤剂的去污效果。
总的来说，洗涤剂的去污原理是通过表面活性剂等成分降低水的表面张力，使
水分子更容易渗入污渍中，再通过物理作用和化学作用将污渍分散、悬浮并去除。
在适当的温度、时间和机械作用下，洗涤剂能够更好地发挥其去污作用，让我们的衣物、餐具等物品焕然一新。
洗涤剂的去污原理与成分共53页
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
Байду номын сангаас
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洗涤剂去污原理
洗涤剂去污原理
洗涤剂是一种能够去除污渍的化学物质，它们通过一系列的化学反应和物理作用，将污渍从衣物、器皿、地面等表面去除。
洗涤剂的去污原理主要包括表面活性剂的作用、分散剂的作用以及碱性物质的作用。
首先，表面活性剂是洗涤剂中的主要成分之一，它具有降低表面张力的特性，能够使水分子更容易渗透到织物纤维中，将污渍分散开来。
表面活性剂分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
它们的分子结构中含有亲水基团和疏水基团，使其能够在水和油之间起到桥梁作用，有效地将污渍分散在水中。
其次，分散剂也是洗涤剂中的重要成分，它能够将污渍颗粒分散在水中，防止其重新附着到衣物表面。
分散剂通常是一种能够与污渍颗粒表面发生化学反应的物质，使其变得亲水，从而被水分子包围，不再与衣物表面发生吸附。
这样一来，污渍颗粒就能够被水分子带走，达到去污的效果。
最后，碱性物质在洗涤剂中也起着重要作用。
碱性物质能够中
和酸性污渍，使其变成盐类物质，从而更容易被水分子带走。
同时，碱性物质还能够改变水的酸碱性，增强洗涤剂的去污效果。
在洗涤
剂中添加适量的碱性物质，能够使其在洗涤过程中更好地发挥作用，去除污渍。
综上所述，洗涤剂的去污原理主要是通过表面活性剂、分散剂
和碱性物质的作用，使污渍分散、溶解、中和，并最终被水分子带走。
在日常生活中，我们可以根据不同的污渍和衣物材质选择合适
的洗涤剂，以达到更好的去污效果。
同时，正确使用洗涤剂，遵循
正确的洗涤方法，也能够更好地保护衣物纤维，延长衣物的使用寿命。
洗涤剂去污原理及影响洗涤效果的因素
洗涤剂去污原理及影响洗涤效果的因素王金一、去污原理所谓去污，其本质就是从衣物，布料等被洗涤物上，将污垢洗涤干净。
在这个洗涤过程中，借助于某些化学物质（洗涤剂）一减弱污垢与被洗物表面的粘附作用并施以机械力搅拌，使污垢与被洗物分离并悬浮于介质中，最后将污垢洗净冲走。
从目的和机能来说，洗涤过程包括下列要素：①被称为基质的洗涤对象：②从基质上被除去的物质、污垢：③洗涤时使用的洗涤液，即在除去污垢时使用的肥皂溶液、合成洗涤剂溶液。
通常可将洗涤过程用下式表示：物品·污垢＋洗涤剂→物品＋污垢·洗涤剂整个过程是在介质中进行的。
粘着污垢的衣物和洗涤剂一起投入介质中，洗涤剂溶解在介质中洗涤液将物品润湿，进而将污垢溶解，使污垢与衣物表面的结合变为污垢与洗涤剂的结合，从而使污垢脱离衣物衣物表面而悬浮于介质中。
分散、悬浮于介质中的污垢经漂洗后，随水一起除去，得到洁净的物品，这是洗涤的主过程。
洗涤过程是一个可逆过程，分散和悬浮于介质中的污垢也有可能从介质中重新沉积于衣物表面，使被洗物变脏，这叫作污垢再沉积作用。
因此性能良好的洗涤剂最少应具备两种作用：一是降低污垢与基质表面的结合力，具有使污垢脱离物品表面的能力；二是具有抗污垢再沉积作用。
二、表面活性剂表面活性剂是洗涤剂中最重要的成分，洗涤剂所表现是的种种功能，如湿润、乳化、起泡、分散、洗涤，都与表面活性剂的作用有关。
表面活性剂是一种在低浓度下就能显著降低液体表面张力的有机化合物，这类化合物具有特殊的分子结构，其结构导致它们具有乳化、润湿、起泡和洗涤等性能。
表面活性剂的种类很多，但它们的分子结构都可用图1表示。
从图1中可看出，表面活性剂含有两个基团，一个是长链非极性基团，能溶于油而不溶于水，也就是所谓的疏水基团。
另一端则是水溶性基团，即亲水基。
由于表面活性剂同时含有亲水基和疏水基，因而它们在水中或在有中都有较好的溶解性。
根据相似相容原理，洗涤剂的分子一端是有机物的大分子，结构和油分子相似，一端是小分子的离子，结构和水分子相似，一端亲油可以和油融合，一端亲水，可以和水亲合，这样就把油污从衣物上分离开了。
洗涤剂的成分探究原理
洗涤剂的成分探究原理洗涤剂是一种用于清洁衣物、餐具、家居用品等的化学物质。
洗涤剂的成分可以分为表面活性剂、助剂、增白剂、杀菌剂、浸湿剂等多种物质。
表面活性剂是洗涤剂的主要成分之一，它们具有降低液体表面张力、提高溶液湿润、分散悬浮、乳化和增加界面活性的特性。
表面活性剂的作用在于将油脂、污渍等有机物质从衣物表面分散并悬浮在水中，以实现清洁的效果。
常用的表面活性剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和季铵盐等。
其中，阴离子表面活性剂具有良好的去污能力，阳离子表面活性剂常用于柔顺剂，非离子表面活性剂具有良好的渗透能力。
助剂是洗涤剂中的辅助物质，其作用是改变洗涤剂的物理性质，提高洗涤效果。
助剂包括增稠剂、漂白剂、分散剂、缓蚀剂等。
增稠剂可以增加洗涤剂的黏度，使其在使用时更易控制。
漂白剂可以去除衣物上的色素，增加白度。
分散剂可以防止污渍重新附着在衣物上，使其悬浮在洗涤剂中，起到分散污渍的作用。
缓蚀剂可以防止水垢生成，保护洗衣机等设备。
增白剂是洗涤剂中的另一类重要成分，其作用是提高衣物的白度。
增白剂可以吸收紫外线，发出蓝紫色光，与黄色光混合后呈现出白色，从而增加白色衣物的亮度。
增白剂的主要成分是荧光增白剂，它在衣物表面形成一层微薄的荧光薄膜，使光线在衣物表面反射时发生荧光效应，提高衣物的白度。
杀菌剂是洗涤剂中的一种重要成分，它可以去除衣物上的细菌、霉菌等微生物。
杀菌剂可以在洗涤过程中破坏微生物的细胞膜结构，进而杀死它们。
常用的杀菌剂有氯化物、过氧化物、抗菌剂等，它们广泛应用于洗涤剂、消毒剂等产品中。
浸湿剂是一种增加水分散性的物质，它可以使水分子更好地渗透到衣物纤维间隙中，从而提高洗涤效果。
浸湿剂可以增加洗涤剂中的水分子与污渍之间的接触面积，加速污渍的分散和溶解，使其更易被洗涤剂移除。
常用的浸湿剂有乙二醇、丙二醇等。
总的来说，洗涤剂的成分通过表面活性剂分散污渍、助剂改变物理性质、增白剂提高白度、杀菌剂去除微生物和浸湿剂提高渗透性等多种机制来实现对衣物的清洁。
洗涤剂去污原理
洗涤剂去污原理
洗涤剂是一种能够去除污渍并使衣物清洁的化学物质。
它们的作用原理是通过降低表面张力和增加溶剂的能力来去除污垢。
洗涤剂通常包括表面活性剂、助剂和添加剂等成分，它们共同作用，实现了洗涤的效果。
首先，表面活性剂是洗涤剂的主要成分之一。
它们是一类分子既有亲水性又有疏水性的化合物。
在洗涤过程中，表面活性剂的亲水性部分与水分子结合，而疏水性部分则与污垢分子结合。
这样一来，污垢分子就被包裹在表面活性剂的疏水性部分中，形成了胶束结构。
这种结构使得污垢分子在水中分散，不再与衣物表面相互吸附，从而被有效去除。
其次，助剂在洗涤剂中也扮演着重要的角色。
例如，碱性助剂可以中和酸性污垢，而酶类助剂则可以分解有机物质。
这些助剂能够帮助洗涤剂更好地去除不同类型的污垢，提高洗涤效果。
此外，添加剂也是洗涤剂中不可或缺的一部分。
它们可以赋予洗涤剂特定的性能，比如增加漂白效果、防止褪色、增加香气等。
这些添加剂可以根据不同的需求进行调配，从而使洗涤剂更加适用
于不同的清洁场景。
总的来说，洗涤剂的去污原理是通过表面活性剂、助剂和添加剂等成分的协同作用，使污垢分子在水中分散并被有效去除。
它们能够帮助我们轻松清洁衣物、餐具、地板等物品，让我们的生活更加方便和舒适。
同时，我们在选择洗涤剂时也要根据实际情况和需求，选择合适的产品，以达到更好的清洁效果。
洗涤剂的去污原理
5 表面活性作用
水滴在棉布上润湿 水滴在棉布上润湿
发泡作用
乳化作用
影响去污作用的因素
• 1.表面活性剂结构 • 2.水的硬度 • 3.机械作用 • 4.织物类型 • 5.温度 • 6.泡沫
二、表面活性剂的种类
表面活性剂的分类：
按分子结构中亲水基团的带电性分为 阴离子、阳离子、非离子和两性表面 活性剂四大类
• 含磷洗衣粉的污染问题已经引起了世界各国 的普遍重视。很多国家提出了禁磷和限磷措 施，并在不断地研究和开发三聚磷酸盐的替 代品，取得了不少成果，其中比较有效的助 剂有：有机螯合助剂，如二乙胺四醋酸 (EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、酒石酸钠、柠 檬酸盐、葡萄糖酸盐等；高分子电解质助剂， 如聚丙烯酸盐以及人造沸石等。目前普遍认 为，人造沸石是比较有发展前途的洗涤助剂。
硬表面
金属、机器
洗发沐浴
化工、医药
二、污垢的分类
污垢是指吸附于基质的表面、内部，不受欢 迎，可改变清洁表面外观及质感特性的物质
1、根据污垢存在的形状分类
(1)颗粒状污垢 (2)覆盖膜状污垢 (3)无定形污垢 (4)溶解状态的污垢
二、污垢的分类
2.根据污垢的化学组成分类
按这种分类方法可把污垢分为无机物和有机 物两大类。
表面活性剂的复配
协同效应：表面活性剂复配的目的是达到加 和增效作用，即协同效应。即把不同类型 的表面活性剂人为地进行混合，得到的混 合物性能比原来单一组分的性能更加优良， 也就是通常所说的“1+1〉2”的效果。
洗涤剂的去污原理
洗涤剂的去污原理
洗涤剂的去污原理是利用其含有的表面活性剂分子，与污渍分子发生相互作用，从而将污渍分子从衣物表面解离开来。
表面活性剂分子由亲水头基团和疏水烃链组成。
亲水头基团能够与水分子形成氢键，而疏水烃链则与污渍分子相互作用。
当洗涤剂溶于水中时，表面活性剂分子会聚集形成胶束结构。
这种胶束结构的特点是头基团朝向外部水相，疏水烃链朝向胶束内部。
当洗涤剂溶液与衣物接触时，胶束将被引导到污渍表面。
疏水烃链与污渍分子相互作用，将污渍分子从衣物表面分散开来。
同时，亲水头基团与水分子相互作用，保持溶解状态。
这样，污渍分子就可以与洗涤液分离，被水分带走。
此外，洗涤剂还含有助剂，如酶类和漂白剂，它们能够进一步增强洗涤剂的去污能力。
酶类能够针对特定类型的污渍进行降解，而漂白剂则能够氧化染料分子，使其失去颜色。
总之，洗涤剂通过表面活性剂的作用，与污渍分子发生相互作用，使其分散离开衣物表面，从而实现去污的目的。
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表面活性剂的有关概念
表面活性剂在分子结构上的特点，是兼 含有很强的亲水性和疏水性（或称憎水 性、亲油性）基团。
界面吸附 临界胶束浓度 亲水亲油平衡值HLB
临界胶束浓度
表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束 浓度，简称CMC。当溶液浓度低于CMC时， 由于表面活性剂分子的界面吸附和在界面上 定向排列，溶液的表面张力随浓度的增高而 迅速降低，其使用性能亦相应地提高。直至 达到CMC时，表面活性剂已在溶液的界面上 排列成单分子膜，此时表面张力降至最低点。 此后活性物浓度的增高对于表面张力和使用 性能的影响不大。因此CMC是反映表面活性 剂的一个重要指标。
第二章 洗涤剂的去污原理与成分
表面活性剂的分子结构特点、作用 及洗涤剂去垢作用原理。
洗涤剂
洗涤剂是人们日常生活和工作中的必需品， 长期以来在保护人类健康、清洁环境方面及工 业生产中起着十分重要的作用。
洗涤剂种类繁多，各成系列。主要分为民用 洗涤剂和工业用洗涤剂。
民用洗涤剂包括个人卫生清洁剂、衣物用洗 涤剂和家庭日用清洁剂。
洗涤原理
影响去污作用的因素
1.表面活性剂结构 2.水的硬度 3.机械作用 4.织物类型 5.温度 6.泡沫
洗涤剂的主要成分
洗涤剂是按一定的配方配制的产品，配 方的目的是提高去污力。洗涤剂配方的 必要组分是表面活性剂，其辅助成分包 括助剂、泡沫促进剂、配料、填料等。
洗涤剂中表面活性剂
AOS与LAS的性能相似。但对皮肤的刺 激性稍弱，生化降解的速度也稍快。由 于它的生成工艺简便，原料成本低廉， 因此，AOS一直有很大的吸引力。AOS 的主要用途是配制液体洗涤剂和化妆品。
二、硫酸盐
1、脂肪醇硫酸盐（FAS）
又叫烷基硫酸盐。这类活性剂中最重要的品 种是基于椰子油的C12~C14和基于牛油的 C16~C18烷基硫酸盐，如十二烷基硫酸盐（月 桂醇硫酸盐）。它们的抗硬水性较好，但耐 水解能力较差，尤其在酸性介质中，易水解 成脂肪醇与硫酸盐。
表面活性剂的分类和应用性能
一、表面活性剂的分类 通常按离子类型分类：在水中能电离而生成
离子的叫离子表面活性剂；不能电离的叫非 离子表面活性剂。在离子表面活性剂中，亲 水基团带有负电荷的叫阴离子表面活性剂； 亲水基团带有正电荷的叫阳离子表面活性剂。 视溶液酸碱度不同而离解成阴离子或阳离子 的则称为两性表面活性剂。
在洗涤剂中，表面活性剂一般作为洗涤成分， 但在某些配方中也用作辅助原料，起乳化、 润湿、增溶、保湿、润滑、杀菌、柔软、抗 静电、发泡、消泡等作用。
按用量和品种，用的最多的是阴离子表面活 性剂，其次是非离子表面活性剂，两性表面 活性剂很少使用。阳离子表面活性剂，由于 它在纤维上的吸附大、洗涤力小，且价格昂 贵，不适合用于洗涤剂，有时在洗涤剂中加 入阳离子表面活性剂主要是为了使洗涤剂具 有杀菌消毒能力或起柔软作用。
去污力
溶
起泡力
液
性
质
表面张力
渗透力
CMC 表面活性剂浓度
图2-3 表面活性剂浓度与 溶液性质的关系
亲水亲油平衡值HLB
表面活性剂的应用性能取决于分子中亲 水和亲油两部分的组成和结构，这两部 分的亲水和亲油能力的不同，就使它的 应用范围和应用性能有差别。表面活性 剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度 之比值，就称为亲水亲油平衡值，简称 HLB值。
SO3Na
TPS
CH3 (CH 2)x CH CH2 (CH 2)y CH3 x+y=6~9
SO3Na
LAS
2、仲烷烃磺酸盐（SAS）
SAS有与LAS类似的发泡性和洗涤效果，且 水溶性好。其主要用途是复配成液体洗涤剂， 如液体家用餐具洗涤剂。SAS的缺点是，用 它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松散。因 此只用于液体配方中。
表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质产生影 响，在实际应用中能显示出各种优异的 性能，如乳化、洗涤、分散、湿润、渗 透、起泡、消泡、增溶、去污、柔软、 抗静电等。
阴离子表面活性剂
一、烷基磺酸盐 1、烷基苯磺酸盐
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH CH2 C CH2 CH CH CH3
表面活性剂
定义：表面活性剂是指在加入少量时就能 显著降低溶液表面张力并改变体系界面状 态的物质 。
表面活性剂达到一定浓度后可缔合形成胶 团，从而具有润湿或抗粘、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。
R CH2 R1
SO3Na
用于制造洗涤剂的烷基苯中烷链长度一 般为C10~C13。链较短者溶解度大，可用 于配置液体洗涤剂，用于洗衣粉时，多 为C12~C13 烷基苯。
烷基苯磺酸钠亲水基团为磺酸基与疏水 基团烷基苯间连接是C-S键，因而它的 耐水解稳定性很好，在热的酸或碱中很 稳定。
3、α-烯烃磺酸盐（AOS）
表面张力是由于表 面分子和液体内部 分子所处的环境不 一样形成的。
σsg
θ
σ sl
图 2-1 液 体 的 接 触 角
S － 固 相 ； L － 液 相 ； G － 气 相 ； θ－ 接 触 角 ； x－ 三 相 接 触 线 上 任 一 点 ； σ lg－ 液 体 表 面 张 力 σsg － 固 -气 界 面 张 力 ； σsl－ 固 － 液 界 面 张 力
▪ 表面活性剂的分子结构特点
分子的一端是由一个较长的烃链组成的，它是 憎水性，能溶于油但不能溶于水中，因此称为憎水 基或亲油基；分子的另一端是较短的极性基团，它 能溶于水中而不能溶于油中，称为憎油基或亲水基。
表面 活性 剂的 性质 和作 用
表面张力
液体的表面张力来
源于物质的分子或
σ lg
原子间的范德华力。
第一节 洗涤剂的去污原理
一、洗涤原理
1.污垢的来源 2.污垢在物体表面的存在方式 3.去污原理
▪ 污垢的来源
污垢来自人们的生存环境诸如人体 分泌、空气传播以及生活工作需要的接 触三方面。
▪ 污垢的分类
油质污垢
根据污垢的特性分 固体污垢
水溶性污垢
按结合力分
化学结合力 物理结合力
织物·污垢 +洗涤剂→织物+污垢·洗涤剂