关于洗涤作用介绍

[拼音]：xidi zuoyong

[外文]：detergency

在机械的搅动下从浸在洗涤剂水溶液的固体表面清除污垢的过程。污垢可分液体油污（如动、植物油和矿物油）和固体质点（如灰、铁锈和炭黑）两类。这两类污垢除去的机理是不同的。

从固体表面清除液体油污，其实质是洗涤剂液体对固体表面的润湿（图1）。根据杨氏方程，体系达到平衡后应有下列关系：

(1)

式中γso、γsw、γwo分别为固-油污、固-洗涤液和洗涤液-油污的界面张力；θ 是洗涤液在固体表面的接触角。若θ＝0°或不存在，则洗涤液可自动在固体表面展开，而油膜则收缩成油珠滚走。若0°＜θ＜90°，则在水流的作用下油污可从表面上除去（图2），若θ＞90°，则油污只能部分除去（图3）。

洗涤液中表面活性剂可在固－水界面上吸附，降低γsw。若γsw降至低于γso，则根据式(1)，θ＜90°，油污可从表面完全清除。另外，表面活性剂对油污还有乳化和加溶作用，使油污分散在洗涤液中。（见界面现象）

固体污垢一般是以小质点形式通过范德瓦耳斯力粘附在固体表面上。在洗涤液中质点与固体表面的粘附功(Wa)应为：

式中、、分别为固-水、质点-水和固-质点的界面自由能。Wa越大，质点与固体表面吸引力越大，质点越不容易从固体表面脱落。洗涤剂（主要是表面活性剂）可在固-水和质点-水界面上吸附，降低和，因而降低了质点对固体的粘附功，使质点容易从表面除去。如果洗涤剂（离子表面活性剂）的吸附，可增加固体和质点的表面电势，则固体与质点间双电层的排斥作用增加，质点更易脱离表面。表面活性剂的洗涤作用与其在固-水和质点-水界面的吸附定向有关。吸附时非极性基朝向固体或质点表面，而极性基伸向水相，不但使质点容易从固体表面上脱落，而且还可使其较稳定地分散于洗涤液中（阻止质点在固体表面再沉淀）。固体或一般纤维在水中常带负电，正离子表面活性剂在它们表面上的吸附定向与前面讨论的相反，因而不宜作洗涤剂。

洗涤剂配方中，除表面活性剂外，还有各种助洗剂，如磷酸盐、碳酸钠、硫酸钠、硅酸钠和少量的羧甲基纤维素钠盐。磷酸盐的主要作用是与多价金属离子螯合，防止离子表面活性剂生成不溶物沉淀。碳酸钠和硅酸钠可使溶液成碱性，后者还有防腐蚀作用。羧甲基纤维素钠盐可增加质点的分散稳定性。

参考书目

1. 赵国玺编：《表面活性剂物理化学》，北京大学出版社，北京，1984。