表面活性剂在化学清洗中的应用及研究进展
杀菌表面活性剂的应用原理
杀菌表面活性剂的应用原理1. 什么是杀菌表面活性剂？杀菌表面活性剂是一种能够杀灭细菌、真菌、病毒等微生物的化学物质。
它具有较强的杀菌能力，常用于家庭清洁、医疗卫生、食品加工等领域。
杀菌表面活性剂分为离子型和非离子型两种，常见的离子型杀菌剂包括季铵盐类、杂醚类等，非离子型杀菌剂主要有酚类、醛类等。
2. 杀菌表面活性剂的作用原理杀菌表面活性剂能够通过以下几种机制发挥杀菌作用：2.1 破坏菌膜结构杀菌表面活性剂具有较强的表面张力降低作用，可以破坏菌体表面的脂质膜结构，导致菌体失去内部物质的平衡，从而造成菌体的死亡。
2.2 干扰细胞代谢杀菌表面活性剂还可以通过干扰细胞内的代谢过程来杀灭微生物。
它可以阻断微生物的酶系活性，干扰微生物的DNA和RNA合成，使微生物无法进行正常的生长和繁殖。
2.3 破坏细胞蛋白质杀菌表面活性剂能够与微生物细胞内的蛋白质相结合，改变蛋白质的结构和功能。
这会导致微生物的酶活性丧失，使其无法维持正常的生理功能，最终导致微生物的死亡。
3. 杀菌表面活性剂的应用领域杀菌表面活性剂广泛应用于以下领域：3.1 家庭清洁杀菌表面活性剂常见于各种家庭清洁用品中，如洗衣液、洗洁精、洗手液等。
它们能够有效地清除家中各种表面的细菌和病毒，保持家居环境的卫生。
3.2 医疗卫生在医疗卫生领域，杀菌表面活性剂被广泛用于手术和消毒器械的清洁。
它们能够有效地杀灭医疗设施和器械表面的各种细菌，降低感染风险。
3.3 食品加工杀菌表面活性剂也常用于食品加工中，如食品清洗液、餐具清洗液等。
它们能够消除食品表面的不洁物，并有效杀灭细菌和病毒，保障食品的安全卫生。
3.4 公共场所卫生在公共场所，如学校、餐厅、商场等，杀菌表面活性剂也被广泛应用于地面、桌面的清洁。
它们能够有效杀灭各种细菌和病毒，降低公共环境的交叉感染风险。
3.5 其他领域除了上述领域，杀菌表面活性剂还可以应用于农业、养殖、渔业等领域。
它们能够杀灭土壤中的病菌、鱼池中的病毒等，保障生产环境的卫生安全。
表面活性剂的分类及应用性能
非离子型
高级醇聚氧 · · CH2Fra bibliotekH2 –(CH2CH2O)nH 乙烯加成物 CH3CH2·
发泡剂、乳 化剂、增溶 剂
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。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。两性表面活性剂有良好的去污性能， 调理性好。但由于成本高而较少使用。常用于个人 卫生用品和特种洗涤剂中。因此，性能与成本的比 值是选择表面活性剂的一个主要依据。
2.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。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。
表面活性剂在溶液中的性质
界面吸附
表面活性剂分子在界面上会定向排列成分 子层。如图所示：
表面活性剂的界面定向
表面活性剂在水溶液表面的吸附
表面活性剂在界面定向形成吸附膜
浓度足够时，表面活性剂在溶液表面定向形 成吸附膜。排列成单分子层。非极性憎水基的部 分越大，憎水性越强，表面活性剂分子就越聚集 于表面，其表面活性就越强。
形成胶束或胶团(micelle)
双亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会
◆ 增溶作用：表面活性剂在水溶液中达到CMC值 后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的 溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作 用称为增溶(solubilization)。能产生增溶作用的表 面活性剂叫做增溶剂。增溶与胶束有关。由于胶 束的存在而使难溶物溶解度增加的现象统称为增 溶现象。 例如室温下苯在水中的溶解度很小，每100g水 只能溶解0.07g苯，但在10%的油酸钠水溶液中， 苯的溶解度达到7g/100g，增加了100倍，这是 通过油酸钠胶束的增溶作用实现的。 在药剂中，一些挥发油、脂溶性维生素、体激 素等许多难溶性药物常可借此增溶，形成澄明 溶液或提高浓度。
表面活性物质
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影响水生生物的行为
表面活性物质可能改变水生生物的行为，如 影响其觅食、迁移或躲避天敌的能力。
对土壤的影响
改变土壤的理化性质
表面活性物质可能会改变土壤的pH值、电导率、水分保持能力等， 从而影响土壤的肥力和微生物活性。
影响土壤生态平衡
表面活性物质可能对土壤中的微生物和植物产生不利影响，打破土 壤生态平衡，影响土壤的健康。
胶束是由多个表面活性分子聚集而成 ，其形状和大小取决于表面活性分子 的性质和浓度。
增溶作用
表面活性物质能够增加其他物质在水中的溶解度，这一作用对于提高化学反应速率、促进物质传递等 具有重要意义。
增溶作用的大小取决于表面活性物质的性质和被增溶物质的性质。
润湿和渗透作用
表面活性物质能够改善固体表面的润 湿性，促进液体在固体表面的铺展和 渗透。
化妆品
润肤霜
表面活性物质能够保持皮肤湿润，同时帮助其 他成分渗透到皮肤深层。
口红
表面活性物质能够使口红均匀涂抹在嘴唇上， 同时保持嘴唇的湿润。
睫毛膏
表面活性物质能够使睫毛膏均匀涂抹在睫毛上，同时保持睫毛的卷曲和浓密。
油漆和涂料
乳胶漆
表面活性物质能够使乳胶漆均匀 涂抹在墙面上，同时保持墙面的 光滑和平整。
多元醇酯类
这类物质是由多元醇和长链脂肪酸反应生成的酯类，如山梨醇酯、丙二醇酯等。
特殊类型的表面活性物质
氟碳表面活性剂
这类物质以氟或含氟基团为主链，具有极高的表面活性和稳定性。
高分子表面活性剂
这类物质是由高分子化合物和低分子量表面活性剂复合而成的，具有较好的乳化、分散和增稠作用。
03
表面活性剂
关于表面活性剂的学习及其在生活中的应用本学期我们有幸同陈老师一起学习了《表面活性剂化学》，期间我们初步了解了表面活性剂的分类和作用原理，更重要的是我们认识了到它在生活生产中的特殊作用。
下面，我就表面活性剂在生活中的应用做一下简单的论述，并谈谈自己在学习过程中的心得体会。
如课本前言所述，表面活性剂（surfactant），被誉为“工业味精”，它是一类重要的精细化学品，早期应用于洗涤、纺织等行业，大家日常所见的洗衣粉、洗涤剂就是此类物质。
不过，随着科技的发展，技术的进步，表面活性剂的特点得到了充分的发挥，而洗涤只是其中很简单的一个应用。
具体讲来，表面活性剂是一种具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，即使在加入很少量时仍能明显降低溶剂的表面张力的物质。
它能改变物系的界面状态，产生增溶、乳化、润湿、起泡和消泡等一系列作用，目前，这些作用已使表面活性剂的应用范围几乎覆盖了精细化工的所有领域。
首先谈谈表面活性剂出现和发展的历史，表面活性剂最先是以洗涤用品的形式展现在我们面前的，例如我们生活中常见的肥皂、洗衣粉和洗涤液等等。
那么，到底是谁发明了或者发现了这一洗涤用品呢？按照陈老师在课堂的讲解以及我在相关资料中的搜索结果，得到下面这样一个结论。
早在2500年前，西方人在山上用牛羊祭祀诸神，牛羊的油脂与山上的草木灰混合，其中的高级脂肪酸与钾钙等离子作用生成了简易的肥皂，人们用它洗手，效果惊人，因此，这种方法得到广泛应用，随着时间的推移，洗涤液、洗衣粉等新型洗涤剂陆续被研发出来，大大改变了人们的日常生活，这可以说是表面活性剂在生活中最早的也是最成功的应用。
因此，在很长一段时间里，去除污垢的任务是由肥皂来承担的。
除此之外，它的作用还不止于此。
在肥皂普及之前，由于周围有许多无法清洁的东西，因此很容易产生出严重的问题。
在约300年前的17世纪，欧洲曾大规模流行过鼠疫和天花等传染病。
于是，当时的法国政府考虑如果推广使用肥皂或铺设下水道，让人们过上清洁的生活，也许会抑制住灾害，多亏了肥皂的功用，因传染病死去的人数一下子降了下来，据说竟然降到了约十分之一。
化学清洗方案
化学清洗方案化学清洗是一种常见且广泛应用的清洗方法，通过使用特定的化学溶液来去除表面的污垢、油脂、铁锈等，以达到清洗和保护物品的目的。
本文将介绍化学清洗的原理、应用和几种常见的化学清洗方案。
一、化学清洗的原理化学清洗是利用化学物质和物体表面的相互作用，通过物理和化学反应来实现清洗目的的过程。
其原理主要包括以下几个方面：1. 溶解和分解：化学清洗溶液中的活性成分能够与污垢、油脂等有机物发生化学反应，将其溶解或分解为可溶性物质，从而去除污渍。
2. 中和和还原：酸性清洗溶液能够中和碱性物质，碱性溶液则能够中和酸性物质。
还原剂可以还原被氧化的物质，从而去除氧化层。
3. 表面活性剂作用：化学清洗溶液中的表面活性剂能够降低液体表面的张力，使清洗液更容易渗透到被清洗物体的微观孔隙中，并将污渍包围起来，便于清洗。
二、化学清洗的应用化学清洗广泛应用于各个领域，包括工业生产、实验室、家庭清洗等。
主要应用于以下几个方面：1. 金属清洗：金属制造、加工过程中常常会有油脂、铁锈等附着在金属表面，通过化学清洗可以有效去除这些附着物，保证金属的质量和外观。
2. 器械清洗：医疗、实验室等行业中，仪器器械在使用过程中容易被污染，通过化学清洗可以彻底去除细菌、病毒和其它污染物，确保器械的安全和卫生。
3. 清洗剂：化学清洗剂作为一种清洁剂，广泛应用于家庭和工业清洁领域。
例如洗衣粉、洗洁精等，能够高效清洁衣物、器皿等，节省清洗时间和劳动力。
三、常见的1. 酸性清洗方案：常见的酸性清洗剂包括盐酸、硫酸等。
适用于去除金属表面的氧化层、铁锈等，常用于金属清洗和脱脂工序。
2. 碱性清洗方案：常见的碱性清洗剂包括氢氧化钠、氢氧化钾等。
适用于去除油脂、有机物等污渍，常用于清洗器皿、地板等。
3. 表面活性剂清洗方案：常见的表面活性剂清洗剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。
适合清洗玻璃器皿、衣物等，具有良好的渗透性和清洁效果。
4. 高温清洗方案：通过加热清洗溶液，可以提高溶液的清洁能力和清洗效果。
含氟表面活性剂的应用及发展前景
含氟表面活性剂的生产应用现状及研究进展摘要：含氟表面活性剂是普通表面活性剂的碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代后，具有碳氟链憎水基的表面活性剂，含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。
与传统的表面活性剂相比,由于其具有高表面活性,优良的耐热性和化学稳定性以及卓越的憎水、憎油性能和防污功能,因此含氟表面活性剂已经广泛应用于各个工业领域及家庭用品领域等。
本文主要介绍含氟表面活性剂的结构、类型、特性及主要合成方法,对其应用领域、生产与市场现状进行了综述,重点介绍了其在消防、石油工业、造纸工业及在表面处理行业中的应用。
同时也显示出氟表面活性剂的独特性能，它在工业中应用会越来越多,有着广阔的应用前景,并概述了含氟表面活性剂近年来的研究进展。
关键词：含氟表面活性剂；应用；类型；特性；研究进展；前言含氟表面活性剂[1]（fluorine containing surfactant）也称氟碳表面活性剂（fluorocarbon surfactant）或氟化表面活性剂（fluorinated surfactant），是近几十年来开发的一种性能优越的表面活性剂。
该类表面活性剂性能温和并具有良好的去污、起泡、乳化和稳定的化学性能，且生物降解性好、对环境无污染，因而在日用化工、纺织/印染、电镀防腐等领域中有广泛的应用前景和发展潜力。
作为一类特殊的表面活性剂，近年来有关含氟表面活性剂的研究逐渐成为表面活性剂中最为活跃的研究领域和开发重点之一。
1.1 含氟表面活性剂的分类及其特性普通表面活性剂的疏水基是有碳氢链构成的长链烷烃，用氟原子取代普通表面活性剂分子中碳氢链的氢原子，就是碳氟表面活性剂。
含氟表面活性剂的亲水基与普通表面活性剂的亲水基相同，所以其分类也可分为阴离子型含氟表面活性剂、阳离子型含氟表面活性剂、非离子型含氟表面活性剂和两性含氟表面活性剂等多种类型含氟表面活性剂独特的氟碳链结构使其具有非含氟表面活性剂难以具备的特性：①在极低的添加浓度下便能显著降低水溶液的表面张力；②极高的表面活性；③高热稳定性和化学稳定性，因而具有很高的抗强氧化性和抗强酸、强碱的作用；④良好的相容性；⑤能溶解油性物质，具有良好的去污性等。
表面活性剂的合成及应用
表面活性剂的合成及应用一、概述表面活性剂是一种具有吸附性、降低表面张力和增强液体分散、乳化和稳定等性能的化学物质。
它广泛应用于日常生活中的个人护理、清洁剂、医药及农业等领域。
二、表面活性剂的合成表面活性剂的合成大致分为四种类型：硫酸酯类、磺酸盐类、胺盐类和羟基烷基硫酸酯类。
这里我们以磺酸盐类为例进行介绍。
磺酸盐类的合成有两种方法：一种是使用磺酸与醇进行缩合反应，另一种是采用磺化反应。
最常见的是使用磺酸与醇缩合反应。
具体步骤如下：1.磺酸与醇进入反应釜中，加入催化剂2.加热并搅拌反应物3.反应结束后，将产物分离出来并洗涤干净4.通过蒸馏和干燥，得到表面活性剂产品三、表面活性剂的应用1.个人护理领域表面活性剂广泛应用于个人护理领域中的洗发水、沐浴露等产品中。
它们可以降低水和油之间的表面张力，从而增强产品洗涤、清洁、发泡和柔顺的效果。
2.清洁剂领域表面活性剂被广泛应用于各种清洁剂中，如洗衣液、洗碗液、洗手液等。
它们能够有效去除油污、污渍、细菌和病毒等，同时还可以使清洁剂更易于涂布、清洁和排水。
3.医药领域表面活性剂在医药领域中的应用十分重要。
它们可以被用于药物的输送、制剂的稳定性、溶解性和生物可及性的提高等方面。
同时，它们还可以用于制备医用清洗剂、绷带和敷料等医用产品。
4.农业领域表面活性剂在农业领域也有着广泛的应用。
它们可以作为农药的分散剂、增粘剂和稳定剂来使用。
同时还可以通过表面活性剂的添加来提高农药的喷雾均匀度和吸附性，从而提高农药的使用效果。
四、总结表面活性剂是一种很特殊的化学物质，它可以被应用于很多领域，如个人护理、清洁剂、医药和农业等。
通过对表面活性剂的学习，我们能够更加深入地了解它的性质、合成和应用，从而更加全面地开发和利用这种化学物质。
有机硅表面活性剂的特性及应用
有机硅表面活性剂的特性及应用有机硅表面活性剂（silicone surfactant）是特种表面活性剂中最重要的品种之一。
近年来，由于有机硅表面活性剂具有优良的降低表面张力以及优良的润湿、消泡和稳泡性等特性，引起了人们的极大兴趣。
作为一类特殊的表面活性剂，有机硅表面活性剂是以聚硅氧烷为母体、端基或侧链连接一种或多种功能性官能团的表面活性剂。
它具有优良的降低表面张力的能力，优良的润湿、消泡、稳泡以及抗老化、耐高温等特点，而且其生物降解性好、对环境污染小。
在洗涤用品等日用化工产品以及纺织印染、电镀防腐等领域中，这种表面活性剂有着广泛的应用前景和发展潜力。
有机硅表面活性剂以聚硅氧烷为其疏水主链，在其中间位或端位连接一个或多个有机硅极性基团而构成的一类表面活性剂，一般是以聚硅氧烷为疏水基，聚醚链、羧基和磷酸基等极性基团为亲水基。
有机硅表面活性剂在同等浓度的溶液中具有更低的表面张力。
其分子中含有很多支链结构，不易结晶，通常在低温时不沉淀。
有机硅表面活性剂生理毒性极低，因而广泛应用于洗涤用品、妆品中。
由于其分子结构特殊，界面膜上各分子间的黏附力很小，因此是很好的润湿剂及极佳的润滑剂。
此外，与一般表面活性剂相比，有机硅表面活性剂的表面张力极低、具有超级润湿和铺展性能、配伍性能好，无毒副作用，还具有气孔渗透性和良好的抗雨水冲刷性能等特点，具有无硅类表面活性剂所不具有的耐高温、耐微生物等性能。
有机硅表面活性剂可按其离子性分为阳离子型、阴离子型、非离子型、两性离子型四大类。
有机硅表面活性剂在日用化学品的特殊功能的研究，比如阳离子改性有机硅表面活性剂在发用日化品中的抗静电、杀菌作用，非离子表面活性剂的消泡功能，有机硅表面活性剂与其他表面活性剂的配伍性。
具有消泡功能有机硅表面活性剂适用于各种活性剂的水体系中做消泡抑泡剂。
特别适用于消除阴离子表面活性剂体系和粘度较高的液体泡沫。
对各类清洗剂强碱状态下，都有独特的效果。
在洗涤剂中使用有机硅表面活性剂。
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第21卷第4期清 洗 世 界Vol121 No14
2005年4月CleaningWorldApril 2005
22
2005年第4期
・专论与综述・表面活性剂在化学清洗中的
应用及研究进展马红梅 朱志良(同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化重点实验室,上海200092)
摘 要 综述了表面活性剂在化学清洗中的作用原理、应用及研究现状,并分析了其中存在的问题。指出了合成可生物降解的绿色表面活性剂及开发表面活性剂的绿色合成工艺是今后发展的重要方向。关键词 表面活性剂 化学清洗 绿色合成工艺 生物降解中图分类号 TQ649 文献标识码 B
ResearchprogressandapplicationofsurfactantsinchemicalcleaningMAHongmei,ZHUZhiliang(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,
TongjiUniversity,Shanghai200092)
Abstract Theprincipleandtheresearchprogressofthesurfactantsinthefieldofchemicalcleaningwerereviewed.Someexistedproblemsandsuggestionswerebrieflydiscussed.Itwaspointedoutthattheapplicationofbio-degradableenvironmentalbe2nignsurfactantshouldbepaidmoreattention.Developingthegreensynthesisprocessofsurfactantsisoneofthemostimportantwaystosolvethepollutionproblemsofchemi2calcleaning.Keywords surfactant;chemicalcleaning;greenprocess;bio-degradable
在工业生产过程中,生产工艺的设备和管线中会产生各种各样的污垢,如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀性的污垢等,这些污垢通常会导致设备和管线失效、装置系统生产效率下降、能耗增加等,严重时甚至发生安全事故。近年来,随着新型合成工业的迅猛发展,新型的工业污垢也不断涌现,而且其分子结构组成日趋复杂;另外,工业污垢和不同洗涤对象之
收稿日期:2005-02-28
作者简介:马红梅(1976-),女,同济大学环境科学与工程学院博士研究生。 第21卷清 洗 世 界・23 ・ 2005年第4期23
间的粘结机理和粘结形态,也往往取决于污垢种类及被清洗对象的结构组成和表面物化性质。出于环境保护的需要,目前对化学药剂的可生物降解性及无毒无害性要求日益提高,因此,对化学清洗技术不断提出了新的挑战。化学清洗是一门综合技术,涉及到污垢形成和性能的研究、清洗剂及助剂的选择配制、缓蚀剂的选用、清洗工艺技术、清洗设备的研制和利用、清洗过程检测技术以及废液处理等等。其中,清洗剂的选择是决定清洗工作成败关键的一环,它直接影响设备的清洗效果、除垢率、腐蚀率及经济效益等。清洗剂主要由清洗主剂、缓蚀剂、表面活性剂三大组分构成。表面活性剂由于其分子结构中同时具有亲水基和疏水基部分,在化学清洗中起着吸附、渗透、乳化、溶解、洗涤等作用,其在化学清洗中不仅仅作为辅助剂,而且可以作为主要组分而得到广泛重视,尤其在酸洗、碱洗、缓蚀、除油、杀生等清洗过程中已经发挥出越来越大的作用。国内外对表面活性剂在化学清洗中的应用进行了大量的研究[1～8],本文将对表面活性剂在化学清洗中的应用现状及进展作一简要的评述。1 表面活性剂概述表面活性剂是指能显著降低液体的表面张力和液液界面张力的物质。它们的分子都由极性的亲水基和非极性的憎水基两部分组成。亲水部分常见的为羧基、硫酸酯、磺酸基、胺基、季铵基、羟基等,憎水部分则为长链烷烃和芳烃为代表的基团。由于它们具有既亲水又亲油的“两亲”性质,因而在化学清洗时可使清洗溶液表面性质改变,使其具有较低的表面张力,较好的润湿性与起泡性。根据表面活性部分所带电荷的不同可将表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、非离子型与两性型四大类。
2 表面活性剂在化学清洗剂中的作用机理
清洗主剂、缓蚀剂、表面活性剂是构成化学清洗溶液的三大组成部分,表面活性剂特殊的化学结构,决定了表面活性剂溶解在液体溶液中后,使得溶液的表面张力大大降低,提高了溶液的润湿能力。特别当溶液中表面活性剂的浓度达到临界胶束CMC浓度时,溶液的表面张力、渗透压、粘度、光学性质等都有显著变化。表面活性剂在化学清洗过程中的润湿、渗透、分散、乳化、增溶作用起到事半功倍的效果。概括起来,化学清洗中表面活性剂主要有两种作用[9],一是利用胶束的溶解作用提高难
溶性有机污染物的表观浓度,即增溶作用;二是由于表面活性剂具有两亲基团,能吸附或富集在油相与水相的界面上,使界面张力降低。
3 表面活性剂在化学清洗剂中的应用
在选择表面活性剂时,应特别注意清洗剂、缓蚀剂、表面活性剂各组分的性质及其相互作用的匹配性。3.1 在缓蚀剂中的应用表面活性剂是能对缓蚀过程产生显著作用的添加剂,能增加润湿性、分散性与发泡性,
促进酸洗液同垢、锈的接触,以及改变酸洗后基体金属表面状态,从而提高酸洗质量。有的表面活性剂还具有一定的缓蚀性能,能得到比使用单一缓蚀组分更好的效果。在缓蚀剂配 ・24 ・清 洗 世 界第21卷 24
2005年第4期
方中一般添加的表面活性剂为阴离子型的C10～C18烷基或烷基苯磺酸盐或烷基硫酸盐,或为非离子型的高级醇、酚类的聚氧乙烯基化合物。但某些缓蚀剂中也会有阳离子型表面活性剂,如季铵盐等。有文献报道[11],非离子表面活性剂Tween80在三种无机酸介质(HCl、H2SO4、H3PO4)中对钢都有较好的缓蚀作用;袁朗白等[12]研究过阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(DBSAS)和非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP)协同效应对钢的缓蚀效果,发现DBSAS和OP复配后对钢产生明显的缓蚀协同效果,且复配浓度范围较宽。3.2 在酸洗中的应用3.2.1 用作酸雾抑制剂在酸洗中,盐酸、硫酸或硝酸在与锈垢反应的同时,不可避免会与金属基体反应、放热,并产生大量酸雾。在酸洗液中加入表面活性剂,由于其憎水基的作用,在酸洗液的表面形成定向排列的不溶的线状膜覆盖层,并利用表面活性剂的发泡作用,可抑制酸雾挥发。当然,一般酸洗液中往往加入缓蚀剂,能大大减少金属的腐蚀速度,降低了析氢量,也即相应减少了酸雾。王瑞峰等[13]研制了BSY型酸雾抑制剂,在金属材料酸碱处理时能有效地抑制酸雾;长沙矿冶研究院袁交秋[14]等研制了YJ2509酸雾抑制剂,抑雾效率可达92%以上。3.2.2 用作酸洗除油二合一清洗一般工业设备化学清洗中,如污垢有油脂成分,为保证酸洗质量,首先要经过碱洗再进行酸洗。如在酸洗液中添加一定量的以非离子表面活性剂为主的除油剂,则可合并成一个工序。此外,一般固体清洗液大多以氨基磺酸为主要成分,并含有一定量的表面活性剂、硫脲及无机盐等组分,使用时兑水。这种清洗剂不仅具有良好的除锈除垢缓蚀性能,还能同时去除油分。梁国柱等[15]研究开发的BH26高效酸洗除油剂效果显著,几年来在国内一百多家电镀、喷涂厂中应用,取得了良好的经济效益和社会效益;余存烨[16]等采用复合无机酸加非离子表面活性剂及缓蚀剂的清洗液进行喷淋循环清洗,也取得了满意的效果。3.3 在碱洗中的应用3.3.1 一般设备清洗碱洗是以强碱性的化学药剂作为清洗剂来疏松、乳化和分散金属设备内污垢的一类清洗方法。它往往作为酸洗的前处理,以除去系统与设备中的油脂或使硫酸盐、硅酸盐等难溶垢转化,使酸洗易于进行。常用碱洗药剂有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠或硅酸钠,同时添加表面活性剂,以便润湿油脂与分散污垢,提高碱洗效果。徐高扬等[17]发现在重碱洗水中加入添加剂NPE210,可有效地降低重碱水含量和NaCl
含量,既减少停炉次数,又提高了燃烧炉的生产能力;余存烨研究的[16]设备酸洗前碱洗除油配方为:氢氧化钠3%～5%、碳酸钠2%～3%、三聚磷酸钠4%～5%、水玻璃为1%～115%、十二烷基磺酸钠2%～5%,80～90℃。3.3.2 用于水基金属清洗剂水基金属清洗剂是一类以表面活性剂为溶质,水为溶剂,金属硬表面为清洗对象的洗涤剂。它可代替汽油、煤油以节约能源,主要用于机械制造与修理、机械设备维修与保养等 第21卷清 洗 世 界・25 ・ 2005年第4期25
方面的金属清洗。有时也可以作为石化设备一般油垢的清洗。水基清洗剂多以非离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂复配物为主体,再加多种辅加剂所组成的混和物。前者去污力大,具有良好的防锈、缓蚀能力,后者能提高并改进清洗剂的综合性能。关于这方面的报道很多,宝鸡中铁宝工有限责任公司优选CM8301型水基金属清洗剂,取得了很好的效果;南昌铁路科研所周江萍等[18]研制新型高效水基金属清洗剂的配方,该水基金属清洗剂能在常温条件下进行洗涤操作,去油污和顽垢能力强,清洗率为98%。3.4 在络合清洗中的应用络合剂又称螯合剂或配位体,它是利用各种络合剂(含螯合剂)对各种成垢离子的络合作用(配位作用)或螯合作用,使之生成可溶性的络合物(配位化合物)而进行清洗的。在络合剂清洗中往往加入表面活性剂,以促进清洗过程。常用的无机络合剂有三聚磷酸钠等,常用的有机螯合剂有乙二胺四乙酸(EDTA),氮三乙酸(NTA)等。络合剂清洗除用于冷却水系统清洗外,目前在难溶垢的清洗中有较大发展。由于它能络合或螯合各种难溶垢中的金属离子,故清洗效率高。武钢烧结厂黄新发等人[19]采用碱式络合清洗法对溴机溶液腔进行了清洗和预膜,达到了减轻腐蚀,延长溴机使用寿命的目的。3.5 在重质油垢、焦垢清洗中的应用石油炼制和石油化工装置中,换热设备和管线的重质油垢与焦垢沉积严重,经常需要清洗。采用有机溶剂毒性大,易燃易爆;而采用一般碱洗法,对重质油垢与焦垢无效。目前国内外研制的重质油垢清洗剂主要以复合型表面活性剂为主,由几种非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的复配物、再加无机助洗剂与碱性物质组成。复合表面活性剂不仅产生润湿、渗透、乳化、分散、增溶与起泡效果,还具有吸收FeS2的作用,一般需在80℃以上加热清洗。王国泰等[20]以表面活性剂、有机溶剂和水为原料,采用转相乳化法研制了一种性能优良的硬表面油垢清洗剂,能高效快速地去除各种硬表面(如厨房灶具、玻璃、瓷片等)上的油性污垢,特别是对各种金属表面的油垢和焦垢十分有效。3.6 冷却水杀生剂中的应用在冷却水系统中有微生物粘泥时,采用非氧化性杀生剂、同时加入低泡型非离子表面活性剂作分散剂与渗透剂,可增大药剂的活性,