Cleachdadh surfactants ann an innleadaireachd rathaid-mhòir

Tha surfactants (ris an canar cuideachd stuthan gnìomhach-uachdair) nan stuthan-cuideachaidh ceimigeach riatanach ann an leasachadh gnìomhachais agus àiteachais, leis a’ bhuannachd gum faighear toraidhean mòra le dòsan beaga. Gu h-àraidh às dèidh an Dàrna Cogaidh, le leasachadh gnìomhachas peitriceimiceach, tha gnìomhachas surfactant synthetigeach a tha a’ tighinn am bàrr gu luath air barrachd adhartais a dhèanamh ann an cleachdadh surfactants ann an diofar raointean, leithid peatroil, aodach, puinnseanan-bhiastagan, làimhseachadh meidigeach, meatailteachd, mèinnearachd, innealan, togail, rathaidean, itealain, biadh, dìon na h-àrainneachd, nighe is dathadh, msaa. Bidh an artaigil seo a’ cur fòcas air a bhith a’ toirt a-steach cleachdadh surfactants mar emulsifiers asphalt ann an innleadaireachd rathaidean-mòra.

1. Mìneachadh airSurfactants

Tha daoine air faighinn a-mach, ann an cleachdadh cinneasachaidh fad-ùine, gum faod fuasglaidhean de chuid de stuthan feartan uachdar fhuasglaidhean atharrachadh gu mòr eadhon aig dùmhlachdan glè ìosal, gan dèanamh freagarrach airson riatanasan cinneasachaidh sònraichte, leithid lughdachadh teannachadh uachdar no teannachadh eadar-aghaidh an fhuasglaiche, àrdachadh feartan fliuchaidh, glanaidh, emulsifying agus cobhar, msaa. Tha siabann, a thathas a’ cleachdadh gu tric ann am beatha làitheil, mar aon stuth mar sin. Is e feart sònraichte de stuthan mar siabann gum faod cur beagan ri uisge teannachadh uachdar uisge a lughdachadh gu mòr.

Le adhartas saidheans is teicneòlais agus leasachadh cinneasachaidh, tha daoine air rannsachadh domhainn a dhèanamh air feartan agus gnìomhan nan stuthan sin agus air mìneachadh caran mionaideach a thoirt seachad air surfactants. Is e sin, is e surfactant stuth ceimigeach a dh’ fhaodas teannachadh uachdar (no teannachadh eadar-aghaidh leaghan-leaghan) fuasglaiche (mar as trice uisge) a lughdachadh gu mòr aig dùmhlachdan glè ìosal, staid uachdar an t-siostaim atharrachadh, agus mar sin sreath de bhuaidhean a thoirt gu buil leithid fliuchadh agus an-aghaidh fliuchadh, emulsification agus demulsification, sgaoileadh agus coagulation, foaming agus defoaming, agus solubilization.

2. Feartan structarail surfactants

Tha moileciuilean surfactant air an dèanamh suas de dhà phàirt le feartan gu tur eadar-dhealaichte: is e aon phàirt a’ bhuidheann lipophilic (ris an canar cuideachd a’ bhuidheann hydrophobic) aig a bheil dàimh ri ola, agus is e am pàirt eile a’ bhuidheann hydrophilic (ris an canar cuideachd a’ bhuidheann oleophobic) aig a bheil dàimh ri uisge. Bidh an fheart structarail seo de surfactants ag adhbhrachadh, nuair a sgaoileas iad ann an uisge, gum bi na buidhnean hydrophilic air an tàladh le moileciuilean uisge, agus gum bi na buidhnean lipophilic air an cur air falbh le moileciuilean uisge. Gus faighinn thairis air an staid neo-sheasmhach seo, feumaidh iad uachdar an leaghan a ghabhail, leis na buidhnean lipophilic a’ leudachadh a-steach don àile agus na buidhnean hydrophilic a’ leudachadh a-steach don uisge.

Ged is e feart structarail mholacilean surfactant gu bheil iad nan mholacilean amfaifileach, chan eil a h-uile moileciuil amfaifileach nan surfactants. Chan eil ach stuthan amfaifileach le pàirt lipophilic fada gu leòr nan surfactants.

Mar eisimpleir, anns an t-sreath de shalainn searbhag geir sodium, tha buidhnean lipophilic agus hydrophilic aig todhar le àireamh bheag de dadaman gualain (leithid sodium formate, sodium acetate, sodium propionate, sodium butyrate, msaa.) agus tha gnìomhachd uachdar aca, ach chan eil iad ag obair mar siabann agus mar sin chan urrainnear an ainmeachadh mar surfactants. Nuair a bhios àireamh nan dadaman gualain ag àrdachadh gu ìre àraidh, bidh searbhagan geir sodium a’ nochdadh gnìomhachd uachdar follaiseach agus a’ sealbhachadh feartan coitcheann siabann. Tha a’ mhòr-chuid de dh’olan is geir bheathaichean is lusan nàdarra nan esters searbhag geir anns a bheil 10 gu 18 dadaman gualain. Ma thèid na searbhagan seo a chur còmhla ri buidheann hydrophilic, bidh iad nan surfactants le ìre àraid de lipophilicity agus hydrophilicity, agus bidh solubility math aca.

3. Cleachdadh surfactants ann anInnleadaireachd Rathaidean-mòra

3.1.Surfactants agusemulsifiers asphalt

'S e seòrsa de surfactant a th' ann an emulsifier asphalt. Tha feartan co-roinnte aig emulsifiers agus innealan-glanaidh leithid adsorption, treòrachadh, an comas ianan colloidal a chruthachadh, agus an comas teannachadh eadar-aghaidh a lughdachadh. Ach, mar emulsifier, feumaidh feartan cruthachadh film a bhith aige cuideachd. Gu sònraichte airson emulsifiers asphalt, feumaidh alkanes a bhith aca le slabhraidh charboin iomchaidh gus emulsify nas fheàrr le asphalt.

3.2.Seòrsachadh emulsifiers asphalt

Tha emulsifiers air an seòrsachadh ann an seòrsachan ianach agus neo-ianach a rèir a bheil buidhnean hydrophilic nam moileciuilean emulsifier a’ giùlan luchdan nuair a thèid na h-emulsifiers a sgaoileadh ann an uisge. Tha emulsifiers ianach air an roinn tuilleadh ann an seòrsachan ianach cationach, anionach, agus amphoteric air sgàth nan eadar-dhealachaidhean anns na cosgaisean a bhios na buidhnean hydrophilic aca a’ giùlan às deidh ianachadh ann an uisge.

Tha stuthan amh emulsifier asphalt anionic saor agus furasta an faighinn, agus tha am pròiseas cinneasachaidh sìmplidh. Mar sin, b’ e asphalt emulsified anionic a’ chiad asphalt emulsified a chaidh a thoirt a-mach, a tha mar as trice den t-seòrsa meadhanach-suidheachaidh, agus tha cuid de sheòrsan slaodach-suidheachaidh ann cuideachd. Faodar a chleachdadh airson seulachadh slurry, treàdh, làimhseachadh uachdar, msaa. Ged a tha buannachdan prìse aig emulsifiers anionic, tha buaidh mhòr aca air feartan tùsail asphalt, agus bidh mòran dhuilgheadasan a’ tachairt rè a’ phròiseas togail. Mar sin, nuair a thathar gan cur an sàs, feumar beachdachadh air buaidhean coileanta cosgais, buaidh togail agus càileachd togail.

Cemulsifier ationachaGed a chaidh a leasachadh an ìre mhath fadalach, tha cleachdadh air sealltainn gu bheil e nas fheàrr a’ greamachadh ri diofar stuthan mèinnearach, le astar cruthachaidh luath, neart tràth àrd, agus dòs ìosal. Chan e a-mhàin gu bheil e a’ toirt buannachd do bhuannachdan emulsifiers anionach ach cuideachd a’ dèanamh suas airson an easbhaidhean, agus mar sin a’ tàladh mòran aire bhon a chaidh a leasachadh. Tha measgachadh farsaing de sheòrsan agus diofar dhòighean seòrsachaidh aig emulsifiers asphalt cationach. Mar as trice bidh iad air an seòrsachadh a rèir an structaran ceimigeach, agus tha na feadhainn as cumanta a’ toirt a-steach alkyl amines, salainn iarainn quaternary, lignin amines, imidazolines, msaa.

Tha buidhnean searbhagach is bunaiteach ann am moileciuilean emulsifiers zwitterionic, agus bidh iad a’ cruthachadh “salainn a-staigh” gu furasta. Is e feart de fhuasglaidhean uisgeach de emulsifiers zwitterionic gu bheil an cosgais dealain aca ag atharrachadh le atharrachaidhean ann an luach pH. Tha comas sgapadh calcium làidir aca ann an uisge cruaidh agus tha iad co-chòrdail gu math ri seòrsachan eile de emulsifiers, ach tha am prìs aca an ìre mhath àrd.

Gheibhear a’ mhòr-chuid de emulsifiers neo-ionach le bhith ag ath-bhualadh ethylene oxide le todhar anns a bheil haidridean gnìomhach (leithid phenols, alcohols, carboxylic acids, amines, msaa.). Tha an gnìomhachd aca co-cheangailte chan ann a-mhàin ris na buidhnean alkyl hydrophobic ach cuideachd ri fad nan slabhraidhean polyoxyethylene. Tha gnìomhachd uachdar àrd, seasmhachd, agus comas emulsifying math aca, tha iad a’ nochdadh deagh cho-chòrdalachd le emulsifiers eile agus na stuthan cur-ris aca, agus tha buaidh chelating sònraichte aca air ianan meatailt. Tha an gnìomhachd aca neo-eisimeileach bho luach pH an fhuasglaidh, agus is e an emulsion a chaidh a chruthachadh aig Teòthachd Inversion Ìre (PIT) as seasmhaiche.

3.3.Prionnsabal obrach emulsifiers asphalt

Nuair a bhios dùmhlachd an emulsifier gu math ìosal, chan eil mòran mholacilean emulsifier ann. Aig an eadar-aghaidh eadar èadhar agus uisge, chan urrainn dha àireamh mhòr de mholacilean emulsifier cruinneachadh. Air an uachdar, tha e cha mhòr fhathast ann an conaltradh dìreach ri èadhar agus uisge, agus tha an teannachadh uachdar cha mhòr gun atharrachadh, fhathast faisg air teannachadh uachdar uisge fìor-ghlan.

Nuair a bhios dùmhlachd an emulsifier ag àrdachadh gu h-iomchaidh, bidh moileciuilean an emulsifier a’ cruinneachadh gu luath air uachdar an uisge, a’ lughdachadh an àite conaltraidh eadar èadhar agus uisge, agus mar sin ag adhbhrachadh gun tuit an teannachadh uachdar gu luath.

Nuair a dh’àrdaicheas dùmhlachd an emulsifier tuilleadh agus a ruigeas e luach sònraichte, cruinnichidh àireamh mhòr de mholacilean emulsifier air uachdar an fhuasglaidh uisgeach, a’ cruthachadh film monomolecular a’ còmhdach uachdar an fhuasglaidh, a tha gu tur a’ dealachadh an fhuasglaidh uisgeach bhon adhar agus a’ daingneachadh an teannachadh uachdair. Ma thèid dùmhlachd an emulsifier a mheudachadh beagan tuilleadh, chan urrainn dha na moileacilean emulsifier cruinneachadh air uachdar an uisge tuilleadh, ach an àite sin cruinneachadh leotha fhèin ann am micelles no cruinneachaidhean micellar leis na buidhnean lipophilic a’ comharrachadh a-staigh agus na buidhnean hydrophilic a’ comharrachadh a-mach. Mar as trice canar an Critical Micelle Concentration (CMC) ris an dùmhlachd as ìsle aig a bheil micelles no cruinneachaidhean micellar gu bhith a’ tòiseachadh a’ cruthachadh.

Às dèidh ruighinn dùmhlachd èiginneach nam micelles, ma chumas dùmhlachd an emulsifier ag àrdachadh, cha lùghdaich an teannachadh uachdar tuilleadh. Leis gu bheil film monomoileciuil air a chruthachadh air an uachdar mu thràth, bidh moileciuilean an emulsifier buailteach a bhith a’ tighinn còmhla agus a’ gluasad nas fhaisge air a chèile, a’ leantainn air adhart a’ cruinneachadh gu bhith nan micelles, agus mar sin ag adhbhrachadh gum bi àireamh nam micelles san emulsion ag àrdachadh gu leantainneach.

Tha emulsachadh asphalt na phàirt chudromach de ghnìomhachd emulsachaidh. Às dèidh emulsifier a chur ri fuasgladh ola-uisge, bidh an dà bhuidheann den emulsifier gan rèiteachadh fhèin ann an dòigh stiùirichte, a’ ceangal an dà eadar-aghaidh ola is uisge, agus mar sin gan casg bho bhith a’ cur às dha chèile. Às dèidh a mheasgachadh agus a sgapadh, faodaidh asphalt sgaoileadh gu seasmhach ann an uisge ann an cruth mìrean mìne.

Co-dhùnadh

A’ gabhail emulsifiers asphalt mar eisimpleir, tha an artaigil seo a’ toirt seachad ro-ràdh agus mion-sgrùdadh coileanta air feartan structarail, prionnsapalan obrach, agus inbhe tagraidh surfactants. Faodaidh surfactants teannachadh uachdar uisge a lughdachadh gu h-èifeachdach, moileciuilean surfactant a shùghadh gu làidir air diofar eadar-aghaidhean eile, agus gu tric bidh ìre àraid de shùghadh stiùiridh aca. Is e an t-sùghadh stiùiridh seo a leigeas le surfactants iomadh gnìomh a bhith aca leithid emulsification, demulsification, foaming, dispersion, coagulation, agus wetting. Bidh emulsifiers asphalt ag obair le bhith a’ cleachdadh buaidh emulsifying surfactants. Ge bith an ann bho shealladh coileanadh eaconamach no dìon na h-àrainneachd, tha togail fuar gu bhith na ghluasad cudromach ann an leasachadh innleadaireachd rathaidean-mòra san 21mh linn, agus is e emulsifiers cridhe na teicneòlais seo. Bidh buaidh mhòr aig rannsachadh agus leasachadh coileanadh emulsifier air togail fuar.