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什么是表面活性剂的HLB值(关于表面活性剂的一般作用)

日常生活中,我们经常用到一些洗涤剂。比如洗衣服,我们需要加入洗衣粉或者洗衣液,洗澡我们要用沐浴露,洗脸要用洗面奶,洗碗要用洗洁精等等。这些生活中必不可少的日用品统称为洗涤剂,在化学中,我们也统称它们为“表面活性剂”。我们加入这些洗涤剂的目的就是能把物品洗的更干净,本来水洗不掉,一加这些洗涤剂立马变得干净靓丽,那么我们加入的这些化学试剂是如何在水中发挥作用的,这就需要我们从微观层面进行了解。

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各种洗涤剂

首先,我们要知道我们用的水是如何清洗掉普通污渍的,污渍可以分为可溶性和不可溶性,可溶性污渍是最好清洗的,因为这类污渍会直接溶于水,如果这类污渍沾在我们衣服上或者身体上,那么直接用水一冲就能因为溶解而带走。比如盐,酒精,糖等物质。

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清洗前后

那么它是如何将不溶的油污转换成可溶性状态呢,那么,我们先要了解一个物理量:表面能。

要理解表面能,我们先看一个模型,

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液体表面受力分析

在液体中,液体表面分子受到内部液体分子的吸引力,而外部并没有分子吸引,因此,受力不平衡,合力向下。因此,表面的分子好像是被内部的分子往里拉着,而溶液内部的分子受到各个方向的吸引力,因此处于受力平衡的状态。由于受到这种力,溶液就会自发的向中心凝聚,这种力,我们把它称为表面张力。所以,一般状况下,我们看到的液滴一般都是呈圆形的。(但现实中可能还受重力影响,可能形状会会发生变化)

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液滴受力示意图

了解了这种现象,我们就知道了液体为什么总是集聚在一起,那么对于生活中常见的污渍——油渍,我们应该怎么将它从衣物上去除呢?首先油渍它是不溶于水的,并且会聚集在一起,导致直接用水几乎不可能将它们去除,于是,我们需要用到洗涤剂,洗涤剂又称为表面活性剂,那么它的作用就是降低液体的表面能。

那么为什么降低了表面能就能去除油渍呢?油渍之所以不溶,是由于油渍聚集成一片,并且水分子对它的作用力小。溶解的本质就是溶质能均匀的在溶剂中分散开,形成细小的微粒,那么想要将油溶解在水中,就需要将油在水中分散成细小的微粒,那么分散开,就增加了表面积,需要提供能量,这个过程是不会自动进行的,于是人们发明了表面活性剂。

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亲水基和亲油基示意图

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表面结构示意图

亲水基团一般具有极性,水也是极性分子,因此会相互吸引,从而亲水端会溶于水。另一头为亲油基,一般为有机结构,与油脂会互溶。常见的表面活性剂有硬脂钠,它是用动植物的油脂与氢氧化钠皂化而制得的硬脂酸钠。

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硬脂酸

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比如洗面奶就是利用活性剂将我们面部的油脂进行清洗,但是过度的清洁对我们的皮肤也是有害的,由于皮肤分泌的适量油脂可以阻挡皮肤内部的水分蒸发,保持皮肤的水润,当过度清洁带走油脂,水分快速蒸发可能会导致皮肤干燥蜕皮,因此我们需要适量的使用各类清洁剂呦。

那么以上就是生活中常用的洗涤剂作用原理,你了解了吗?世界之大,只有你想不到,没有做不到。

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