Принципы очистки

ПРИНЦИПЫ ОЧИСТКИ органическими отделителями грязи ( для технологов)

 Загрязнения представляют собой смесь твердых частиц (пыли, сажи, соли и др.) и жировых пленок, прилипших к поверхности тканей и других предметов.
Чтобы удалить загрязнения необходимо:
1. отделить загрязнение от очищаемой поверхности;
2. перевести грязевые частицы в моющий раствор;
3. удержать их в моющем растворе до его смены и устранить возможность повторного осаждения на очищаемую поверхность.
Трудность удаления загрязнений водой связано с гидрофобностью поверхности грязевых частиц, к тому же вода, обладая большим поверхностным натяжением, стягивается в отдельные капли, и не проникает в различные зазоры и трещины в грязевом покрытии, что затрудняет отделение загрязнений от очищаемой поверхности.

Коэффициент поверхностного натяжения:
- уменьшается с повышением температуры;
- равен нулю в критической точке;
- зависит от наличия примесей в жидкости.
Гидрофобными, называются поверхности не смачиваемые водой, а гидрофильными - смачиваемые водой. Смачивание заключается в растекании капли жидкости, помещенной на поверхности твердого тела. Смачиваемость твердого тела жидкостью зависит от поверхностного натяжения жидкости, природы и состава жидкости и твердого тела. Например, поверхности, загрязненные маслами, хорошо смачиваются углеводородными растворителями и нe смачиваются чистой водой.
При растворении в воде моющего средства поверхностное натяжение раствора резко уменьшается и раствор смачивает загрязнение, проникая в его трещины и поры. При этом снижается сцепляемость частиц загрязнения между собой и с поверхностью.
В большинстве случаев загрязнения состоят из двух фаз: жидкой (масла, смолы) и твердой (асфальтены, карбены, почвенные и пылевые частицы и т, п.). Удаление таких загрязнений с поверхности происходит двумя путями: эмульгированием жидкой фазы (образованием эмульсий) и диспергированием твердой фазы (образованием дисперсий).
Эмульсией называется система насыщающих жидкостей, одна из которых распределена в виде мелких капель в другой. Эмульсии подразделяются на два типа:
прямые- "масло в воде", и обратные - "вода в масле".
Под маслом здесь понимается любая органическая жидкость, не растворимая в воде и водных растворах.
Эмульгирование и диспергирование загрязнений возможно в водных растворах ПАВов – поверхностно активных веществ.
 Органические отделители состоят из Пав-ов . ПАВ - это полярные органические соединения. Их полярность обусловлена строением молекул, состоящих из двух различных по свойствам частей. Одна часть молекулы является гидрофобной (водоотталкивающей) и. способствует растворению ПАВ в масле, а другая часть - гидрофильной и способствует растворению ПАВ в воде. Введение ПАВ в моющие растворы приводит к появлению у них комплекса свойств, характеризующих моющее действие.
Молекула ПАВа состоит из гидрофильной «головы» и гидрофобного «хвоста». В растворенном состоянии молекула ПАВа представляет собой ион, причем электрический заряд сконцентрирован в ее «голове». Именно это и обеспечивает гидрофильность: полярные молекулы воды сильно взаимодействуют с этой частью молекулы. В то же время «хвост» хотя и слабо взаимодействует с водой, может прилипать к мелким твердым частичкам грязи, погружаться в капельки жира и т. д. В результате молекулы ПАВа образуют как бы кокон, в который заворачивается нерастворимая в воде частица грязи. После этого взаимодействие облепленной детергентом частицы с водой усиливается, и она гораздо легче отделяется от очищаемой поверхности.
 Гидрофильные «головы» ПАВа несут на себе отрицательный заряд, и поэтому молекулы воды разворачиваются к ним атомами водорода.
Их молекулы создают на поверхности капель масла прочные адсорбционные слои. Гидрофобная часть молекулы связывается с маслом, а гидрофильная: ориентируется в сторону водного раствора. При этом происходит гидрофилизация капель масла, что препятствует их слиянию (коалесценции). Вещества, в данном случае ПАВ, адсорбирующиеся на поверхности гидрофобных частиц, называются эмульгаторами.
Диспергирование твердой фазы загрязнений происходит благодаря адсорбции ПАВ на частицах загрязнений. Малое поверхностное натяжение раствора позволяет ему проникать в мельчайшие трещины частиц загрязнения и адсорбироваться на поверхностях этих частиц. Адсорбированные молекулы ПАВ создают расклинивающее давление на частицы, разрушая и измельчая их.
На процессы эмульгирования и диспергирования также большое влияние оказывает механическое воздействие раствора, способствующее разрушению загрязнений.

Механическое воздействие облегчает осуществление моющего процесса, т.к. перемешивание является катализатором химических процессов, также как и дополнительный подвод тепла (т.е. использование горячей воды)
 Удержание (стабилизация) в растворе смытых загрязнений и предупреждение их повторного осаждения на очищенную поверхность является важным этапом в моющем процессе. Стабилизация загрязнений зависит от состава моющего раствора и технологических условий его нанесения.
Если проводить аналогию отмывания поверхности со стиркой белья, то в процессе стирки в моющий раствор попадает большое количество пузырьков воздуха. При этом они обволакиваются пленкой мыла. Пузырьки воздуха, заключенные в мыльную пленку, как имеющие малый удельный вес, стремятся всплыть на поверхность. При всплывании на поверхность мыльного раствора прочность пленок вокруг пузырьков воздуха увеличивается, так как они покрываются вторым слоем молекул мыла, расположенным на границе раздела воды и воздуха. Сталкиваясь, они образуют пену. Концентрация мыла в пленке вследствие накопления молекул мыла выше, чем в моющем растворе.
Пена способствует механическому выносу загрязнений. При взбалтывании моющего раствора частицы загрязнений, покрытые мыльной пленкой, прилипают к пленкам пузырьков и вместе с ними всплывают, сталкиваясь в пене.
В случае применения моющих средств в струйных моечных машинах пенообразование является отрицательный фактором, т.к. ограничивает использование интенсивного перемешивания моющего раствора.

  Водоро́дный показа́тель, pH (произносится «пэ аш»), — это мера активности (в случае разбавленных растворов совпадает с концентрацией) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр: pH = - lg [H+]
Для удобства представления, чтобы избавиться от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который собственно и является водородным показателем — pH).
В чистой воде при 22 °C концентрации ионов водорода ([H+]) и гидроксид-ионов ([OH-]) одинаковы и составляют 10-7 моль/л, это напрямую следует из определения ионного произведения воды, которое равно [H+] • [OH-] и составляет 10−14 моль2/л2 (при 22 °C).
Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию, pH нейтральных растворов равен 7. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, в кислых растворах [H+] > 10-7, то pH кислых растворов pH < 7. При добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда [H+] > [OH-] говорят, что раствор является кислым, а при [OH-] > [H+] — щелочным, аналогично pH щелочных растворов pH > 7.
 Вода это H2O (2 атома Вдорода и один атом Кислорода) - "Чебурашка"-это молекула воды.Обратите внимание, что гидрофильные «головы» ПАВа несут на себе отрицательный заряд, и поэтому молекулы воды разворачиваются к ним атомами водорода.

Жёсткость воды - это совокупность свойств воды, обусловленная наличием в ней солей Са2+ и Mg2+ (катионы кальция и магния). Один из возможных их источников - горные породы (известняки, доломиты), которые растворяются в результате контакта с природною водой.
Для численного выражения жёсткости воды указывают концентрацию в ней катионов кальция и магния. Рекомендованная единица СИ для измерения концентрации — моль на кубический метр (моль/м3), однако, на практике для измерения жёсткости чаще используется миллимоль на литр (ммоль/л).
В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л).
Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса делённая на валентность).
Жёсткость воды колеблется в широких пределах: например жёсткость воды в реках и озерах, расположенных в зонах тайги и тундры, меньше ~ в 1 000 раз чем в подземных водах, морях и океанах.
Жёсткость воды изменяется и в течении года:
- наибольшего значения достигает в конце зимы;
- наименьшего - в период паводка.
Так, в Волге (г. Нижний Новгород) макс. Ж. в. бывает в марте (4,3 ммоль экв/л), минимальная - в мае (0,5 ммоль экв/л). В подземных водах Ж. в. более постоянна и меньше изменяется в течение года.
Применительно к мойке жёсткость воды влияет следующим образом:
1. Соли кальция и магния реагируют со щёлочью и выпадают в виде нерастворимого осадка.
2. Следовательно, меньшее количество щелочи участвует в изменении механических свойств воды – увеличения текучести или уменьшения коэффициента поверхностного натяжения.
3. А это ведёт, соответственно, к уменьшению моющей способности моющего средства.

 

Вы здесь: Главная Статьи Приципы очистки

Контакты

Адреса:  

телефоны:  8(977)812-77-80,

график работы оператора:  пн-пт: 10:00-20:00;

эл.почта:  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. - круглосуточно, ежедневно

сайт:  биоклин.рф