Файл: Лунина М.А. Синтетические моющие средства пособие для учащихся.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 1
тетические моющие вещества обладают дезодориру ющим свойством, т. е. способностью уничтожать силь ные неприятные запахи, например запах лука, ры бы, кислой капусты. Домашняя посуда, вымытая моющими препаратами, не имеет никакого посторон него запаха.
Применение моющих средств в быту облегчает также решение небольших чисто хозяйственных за дач. Например, руки любителя-мотоциклиста или велосипедиста, загрязненные смазкой и машинным маслом, прекрасно отмываются, если на них насыпать немного порошка («Эра», «Дон», «Прогресс») и за тем вымыть теплой водой. Головные расчески пол ностью очищаются от жирового налета, если их по грузить на 1—1,5 часа в теплый раствор моющего состава.
Г Л А В А V
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Трудно перечислить все отрасли промышленности, в которых синтетические моющие вещества за по следние годы стали незаменимыми.
Остановимся на важнейших из них.
На текстильных предприятиях рабочий процесс обычно начинается с мойки поступающих материалов и заканчивается мойкой готовых тканей. Для мойки шерсти используют анионактивные и неионогенные моющие вещества.
В текстильном производстве есть много техноло
гических операций, требующих применения синте тических моющих веществ. Эти вещества называют текстильно-вспомогательными.
Крашение тканей — процесс сложный. Чтобы ткань хорошо смачивалась красящим раствором, в красильную ванну вводят неионогенные или анионактивные смачиватели — ализариновое масло (суль фированное касторовое масло), ОП-Ю, ОП-7, контакт Петрова и др.
При крашении шерсти используют кислые краси тели — водорастворимые ароматические сульфокисло ты. Шерстяную ткань погружают в горячий, слегка подкисленный раствор красителя. Молекулы его про никают между волокнами шерсти и там закрепляют ся. Скорость накопления молекул красителя на тка ни вначале очень велика, так как на ее поверхности имеются активные точки, способные адсорбировать краситель. Поэтому эти места ткани окрашиваются сильнее всей остальной: чтобы она окрасилась равно мерно, в красильную ванну добавляют выравнива тель — синтетическое моющее вещество. Поверхност но-активные молекулы выравнивателя адсорбируют ся на поверхности волокна одновременно с молекула ми красителя, снижают скорость их адсорбции, благо даря чему краситель распределяется равномерно. В качестве выравнивателей при крашении применяют различные типы синтетических моющих веществ: анионактивные неионогенные и некоторые катионактивные соединения. Так, катионактивные выравнива тели А и А-20 успешно используют при крашении шерсти. По химическому строению они представля ют смесь бензолсульфонатов метилднэтиламинометильных производных полиэтиленгликолевых эфи ров:
|
0 |
О—(СН2—СН2 |
0)„СН2—N—(С2Н5)2- |
\ |
I |
|
сня |
Нг
с6н5зо3-
Для крашения хлопчатобумажных и вискозно штапельных тканей и пряжи берут выравниватели другого типа. Действие их зависит от способа краше ния. При суспензионном кубовом крашении частички красителя образуют суспензию, поэтому выравнива тель должен растворить частицы краски. Растворение их происходит за счет солюбилизации (см. стр. 36). Некоторые красители дают непрочную окраску — при стирке ткань линяет, иногда неравномерно, на солн це быстро выгорает. Чтобы улучшить качество окрас ки, окрашенную ткань обрабатывают водным раст вором катионактивного вещества — закрепителем. Об разуя на ткани нерастворимое химическое соединение с красителем, закрепитель делает ее нелинючей, ус тойчивой к действию солнечных лучей, дота, мыла, воды. Как закрепители окрасок используют гликазин, закрепитель устойчивый-2 и др.
Синтетические моющие вещества необходимы так же и при отделке тканей. Для улучшения внешнего вида хлопчатобумажных тканей и искусственного шелка, имеющих жесткий, грубый вид, особенно пос ле мойки, употребляют синтетические моющие ве щества — мягчители. Молекулы мягчителя на волок нах ткани образуют тонкие адсорбционные слои, при дающие ей большую гибкость и эластичность (на язы
66
ке технологов — «мягкий гриф»). Эта отделка требу ет небольших количеств мягчителя (2—3% от веса ткани), избыток его придает ткани маслянистый, жир ный вид.
Существует очень полезная отделка ткани, назы ваемая «стирай — носи». Такие ткани не нуждаются в глажении после стирки, не сминаются ни в сухом, ни в мокром виде, загрязнения с них чрезвычайно легко удаляются. Отделка «стирай — носи» получа ется при обработке хлопчатобумажных тканей спе циальными препаратами сложного химического соста ва, включающими синтетические моющие вещества.
Аппретирование ткани — отделка с целью при дать ей такие ценные свойства, как несминаемость, блеск, тяжесть. Аппреты (аппретирующие вещества) на основе синтетических смол употребляются в виде водных дисперсий (латексов). Поверхностно-актив ные моющие вещества, добавленные к аппрету, адсор бируются на частицах смолы и делают их устойчи выми.
Известно, какой вред наносит моль, разрушая шерстяные и шелковые ткани. Обработка ткани водными растворами фтористых соединений в присутствии смачивате лей типа синтетических моющих веществ делает ее устойчивой против моли.
Помимо текстильной промышленности, синте тические моющие веще
07
ства используют и в других производствах. Они на шли применение во многих технологических процес сах нефтяной промышленности, начиная с добычи нефти и кончая производством смазочных масел и консистентных смазок.
При бурении нефтяных скважин промывочный раствор поступает к забою через отверстие в долоте и уходит обратно вверх по зазору между трубой и стенками скважины, унося измельченную породу и очищая скважину. Обычно промывочный раствор со стоит из суспензии глины в воде, но работами совет ских ученых показано, что прочность породы значи тельно понижается, если в глинистый промывочный раствор включены поверхностно-активные вещества. Эффективными оказались добавки нефтяных сульфо натов (анионактивных веществ), а также сульфиро ванных фенолформальдегидных смол.
Нефть, добытая из скважины, обычно смешана с водой или природными буровыми жидкостями и об разует более или менее устойчивую эмульсию. Эмуль сией называют смесь двух жидкостей, нераствори мых друг в друге. При этом мельчайшие капельки одной жидкости раздроблены в другой. Если капельки органической жидкости (керосина, нефти) раздроб лены в воде, то такую эмульсию обозначают: масло/вода (сокращенно: м/в), если же капли воды взвешены в органическом жидком веществе, то это — эмульсия вода/масло (сокращенно: в/м). Эмульсии с малой концентрацией раздробленных капелек мас ла или воды (до 0,1%) называют разбавленными, они устойчивы очень длительное время. Например, керосин, содержащий ничтожную примесь воды, ста новится мутным. В данном случае в большом объе ме керосина маленькие капельки воды находятся
68
друг от друга на больших расстояниях и поэтому не слипаются. Мутность объясняется тем, что мельчай шие капельки воды рассеивают падающий на них свет. Поэтому разбавленная эмульсия кажется мут ной. Более концентрированные эмульсии рассеива ют больше света и кажутся белыми (например, обыч ное молоко).
Чтобы сделать устойчивыми более концентриро ванные эмульсии, надо вводить вещества, препятст вующие их расслоению, — так называемые эмульгато ры. Для эмульсии типа м/в применяют в качестве эмульгаторов такие поверхностно-активные вещества, которые, растворяясь в воде, при достаточно большой концентрации образуют студни. Это свойство имеют растворы мыл, моющих веществ и водорастворимых полимеров (белков, поливинилового спирта).
Если смешать воду и масло и при этом добавить туда синтетическое моющее вещество, то при взбал тывании на поверхностях капелек масла сразу же получится слой адсорбированных молекул, подобный тончайшей пленке (рис. 9). Прикрытые этими плен ками (толщина их ничтожно мала и измеряется не сколькими слоями молекул), капельки эмульсии при столкновении не слипаются. Поэтому и эмульсия в целом устойчива — не расслаивается на два слоя. Чтобы сделать устойчивой эмульсию в/м, надо вво дить эмульгаторы, растворимые в органических сре дах, например, в бензоле, керосине, бензине. К таким веществам относятся мыла тяжелых и щелочно земельных металлов (Со, Мп, РЬ, А1, 2п, Са). Эти мыла в растворе способны образовывать тонкие плен ки на поверхностях капелек эмульсии.
Для расслаивания эмульсии надо добавить к ней эмульгатор обратного тина (например, к эмульсии
в/м добавить эмульгатор эмульсии м/в). Количество деэмульгатора точно рассчитывается, так как избы ток его не улучшает деэмульгирование (расслаива ние).
Синтетические моющие вещества, как катион-, так и анион-активные и неионогенные, расслаивают нефтяные эмульсии. Такое разнообразие деэмульга торов становится понятным, если принять во внима ние, что нефтяные эмульсии различны по своему со ставу и очень устойчивы. В практике нефтяного дела обычно подбирают деэмульгатор, который для нефти данного источника давал бы наилучшие результаты.
Синтетические моющие вещества используют в производстве консистентных смазок. Например, со лидол — смазка для деталей автомобиля, трактора, мо тоцикла и других машин, кроме масла (машинного, веретенного или вазелинового), содержит загусти тель.
Загуститель — мыла синтетических жирных кис лот и металлов кальция, лития, натрия. Он образует студнеобразную структуру, в ячейках которой удер живается масло.
При работе двигателей смазочные масла посте пенно засоряются, в них накапливаются продукты разложения и полимеризации (нагар). Нагар нара стает на металлических частях двигателя и мешает его работе. Поэтому к маслу добавляют вещества, пре пятствующие образованию нагара, — ингибиторы, или же пептизаторы, которые раздробляют уже появив шиеся частицы. По характеру действия ингибиторы отличаются от пептизаторов. Если моторное масло содержит активный ингибитор, то масло во время работы мотора не темнеет и на поверхности деталей не образуется осадок. Если к маслу добавлен пепти-
затор, то детали дви гателя также остают ся чистыми, но мас ло темнеет, так как оно загрязнено тон кой взвесью нера створимых частиц нагара. Часто в каче
стве ингибиторов и пентизаторов применяют различ ные жирорастворимые синтетические моющие веще ства: например, растворимые в масле нефтяные суль фокислоты, мыла тяжелых металлов (Со, 2п), щелоч ноземельные соли сульфокислот и т. д.
Синтетические соединения — еульфоэтерифицированные жирные масла — используют для получения устойчивых взвесей (например, тетраэтилсвинца) в жидких топливах. Их также применяют в качестве добавок к промывочным маслам, т. е. к легким мине ральным маслам, которые употребляют для очистки картеров и других деталей двигателей, загрязненных нагаром. Такими добавками могут служить раство римые в масле сульфокислоты (красные кислоты), алкилсульфаты жирных спиртов и сульфоэтерифицированные масла.
Для пропитки некоторых сортов бумаги берут спе циальные эмульсии. В эти эмульсии входят асфальты, воск, различные синтетические смолы, казеин, масла. А для улучшения их качества вводят добавки анионактивных веществ (сульфоэтерифицированные
масла).
В современной технике строительства шоссейных дорог употребляют преимущественно асфальт. К ас фальту добавляют песок, гравий, дробленый камень, и эту массу наносят на дорогу. При этом надо, чтобы
