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精細(xì)化學(xué)品,原指產(chǎn)量小、純度高、價格貴的化工產(chǎn)品,如醫(yī)藥、染料、涂料等。精細(xì)化學(xué)品的原料性能選擇,讓我們來揭秘它們的神秘世界吧。
偏硅酸鈉
? 理化性質(zhì)
白色結(jié)晶狀粉末,易溶于水和稀堿液中,不溶于醇和酸。水溶液呈堿性,露置空氣中易吸濕潮解,化學(xué)式為Na2SiO3。熔點1088℃,密度2.4克/厘米。
偏硅酸鈉易溶于水,按化學(xué)計量混合石英和純堿,在1000-1350℃下共熔,生成偏硅酸鈉:偏硅酸鈉的粘稠水溶液叫水玻璃,又叫泡花堿,可用作防腐劑、洗滌劑、粘合劑、防火劑和防水劑等,有去垢、乳化、分散、濕潤、滲透性及PH值緩沖能力。
偏硅酸鈉的使用條件在PH值≥12的條件下才能使用,當(dāng)PH值<12時,偏硅酸鈉在溶液中易生成偏硅酸,形成沉淀,不溶于水。
? 分類
1、五水偏硅酸鈉
(1)理化性質(zhì)
在偏硅酸鈉品種中,應(yīng)用最多、最為典型的就是五水偏硅酸鈉,其結(jié)晶體的分子式通常寫作Na2SiO3?5H2O,實際上是帶兩個陽離子的正硅酸二氫二鈉的四水合物,溶解度(20℃)50g/100g水,熔點72℃。具有硅酸鈉和偏硅酸鈉的一般特性,并有一定的鈣鎂離子束縛能力,尤其對鎂離子的結(jié)合容量>260mgMgCO2/g(35℃,20min)。
(2)主要特性
a、廣泛的應(yīng)用于各類洗滌行業(yè)。在洗滌行業(yè)中,如超濃縮洗衣粉、洗衣液、洗衣膏、干洗劑、纖維白劑、織物漂白劑等,還大量用于金屬表面清洗劑、啤酒瓶,浮品溶器清洗劑,全溶后可做金屬防銹劑、水垢清洗劑、電器件清洗劑,可用于食品工業(yè)洗滌劑。
b、在原油及天然鉆控采掘工程中還可用作泥漿稠度調(diào)節(jié)劑、泥漿解凝劑。
c、在建筑工業(yè)中,它被用作調(diào)制耐酸砂漿、耐酸混凝土和水泥的促凝劑。
d、在造紙工業(yè)中可作為粘合劑、廢紙剝油墨劑、紙張表面處理劑。
e、在紡織行業(yè)作為印染助劑、織物前處理劑。
f、還可作為肥皂的填料,洗滌劑、蛋類的保鮮劑,以及植被分子篩、硅酸和防火材料等。
g、在陶瓷工業(yè)中,在陶瓷泥漿中加入五水偏硅酸鈉可增加無機(jī)陶土顆粒的表面負(fù)電荷,利用電荷排斥效應(yīng)以降低陶瓷漿的粘度,增加流動性,這在陶瓷注塑工藝中可以提高效益及產(chǎn)品質(zhì)量。
h、因其在洗滌液中能夠提供優(yōu)良的緩沖堿度,對輕金屬(鋁、鋅等)提供防腐蝕保護(hù),對玻璃器皿和瓷器有保護(hù)作用,并具有懸浮和乳化污垢以及一定的軟化水作用等性能,因而被廣泛應(yīng)用于家用洗衣粉、洗衣膏;還可清洗發(fā)動機(jī)外部油污。工業(yè)洗滌劑;食品清洗劑;金屬清洗劑;織物處理及紙張脫墨等方面,是濃縮洗滌劑,無磷、低磷洗滌劑的重要助劑。另外還用于陶瓷工業(yè)和石油工業(yè)中。
(3)與其它原料的配用
a、檸檬酸鈉
b、葡匐酸鈉
c、聚丙烯酸鈉
d、EDTA-4Na
e、氫氧化鈉
(4)注意事項
a、吸入或誤服引起急性胃腸炎樣的急性中毒癥狀,可致死;皮膚接觸可致皮炎或者干裂。
b、受高熱或者接觸酸或堿霧放出劇毒的煙霧。
2、無水偏硅酸鈉
(1)理化性質(zhì)
分子式Na2SiO3(Na2O.SiO2)白色或淺灰色顆粒狀,偏硅酸鈉是一種無毒、無公害的白色粉末或結(jié)晶顆粒,易溶于水,不溶于醇和酸,水溶液呈堿性,具有去垢、乳化、分散、濕潤、滲透性及對PH值有緩沖能力。屬于無機(jī)鹽產(chǎn)品,置于空氣中易易吸濕潮解。
(2)主要用途
a、洗衣粉助洗劑。ISS與4A沸石在功能方面具有互補(bǔ)性,兩者以合理的配比混合可完全取代洗衣粉中的STPP。既可前配料噴霧干燥生產(chǎn)普通洗衣粉,也可作為基礎(chǔ)粉采用附聚法生產(chǎn)濃縮洗衣粉,產(chǎn)品流動性好,不結(jié)團(tuán)、不結(jié)塊,去污力強(qiáng)。
b、洗衣膏、洗衣液助劑。與表面活性劑和漂白劑的相溶性好,不水解,不沉淀。
c、餐洗凈助洗劑。吸油值高達(dá)70%,去油污能力取代水合偏硅酸鈉(吸油值38%)。
d、工業(yè)清洗劑助劑。ISS 是金屬清洗劑,重油污清洗劑、石油管道疏通清洗劑、酒瓶奶瓶清洗劑等多種清洗劑的重要組成成分,去污力強(qiáng),又有防腐防銹效果。
e、直接清洗油污。ISS可無需表面活性劑配合,直接調(diào)成適當(dāng)濃度的水溶液就可清洗油污。
f、陶瓷、水泥、耐火材料、助磨增強(qiáng)劑。ISS具有獨特的降凝解聚效果,在陶瓷、水泥、耐火材料磨粉生產(chǎn)中,可有效縮短細(xì)磨時間,提高胚體強(qiáng)度和水泥標(biāo)號。
g、建筑用水泥添加劑、分散劑。
h、電鍍除銹拋光劑、PH值緩沖劑。
i、棉紗蒸煮、紙張漂白、織物整理劑。
j、油、天然氣和水下鉆探工程中用作膠粘劑和水泥分散劑。
k、屬防腐防銹劑。
l、爐維修、砌筑粘結(jié)劑。
m、產(chǎn)特種潤滑油、觸變劑的助劑。
n、璃增強(qiáng)劑。
乳化作用
? 定義
乳化作用是將一種液體分散到第二種不相溶的液體中去的過程。最大一類的乳化劑是肥皂、去污粉和其他化合物,其基本構(gòu)造系末端是極性基團(tuán)的烷烴鏈。在人體中膽汁可以乳化脂肪形成較小的脂肪微粒。
? 乳化劑
由于表面活性劑的作用,使本來不能互相溶解的兩種液體能夠混到一起的現(xiàn)象稱為乳化現(xiàn)象,具有乳化作用的表面活性劑稱為乳化劑。加入表面活性劑后,由于表面活性劑的兩親性質(zhì),使之易于在油水界面上吸附并富集,降低了界面張力界面張力是影響乳狀液穩(wěn)定性的一個主要因素。因為乳狀液的形成必然使體系界面積大大增加,也就是對體系要做功,從而增加了體系的界面能,這就是體系不穩(wěn)定的來源。因此,為了增加體系的穩(wěn)定性,可減少其界面張力,使總的界面能下降。由于表面活性劑能夠降低界面張力,因此是良好的乳化劑。
? 乳化機(jī)理
凡能降低界面張力的添加物都有利于乳狀液的形成及穩(wěn)定。隨著碳鏈的增長,界面張力的降低逐漸增大,乳化效應(yīng)也逐漸增強(qiáng),形成較高穩(wěn)定性的乳狀液。但是,低的界面張力并不是決定乳狀液穩(wěn)定性的唯一因素。有些低碳醇(如戊醇)能將油-水界面張力降至很低,但卻不能形成穩(wěn)定的乳狀液。有些大分子(如明膠)的表面活性并不高,但卻是很好的乳化劑。固體粉末作為乳化劑形成相當(dāng)穩(wěn)定的乳狀液,則是更極端的例子。因此,降低界面張力雖使乳狀液易于形成,但單靠界面張力的降低還不足以保證乳狀液的穩(wěn)定性。
總之,界面張力的高低主要表明了乳狀液形成之難易,并非為乳狀液穩(wěn)定性的必然的衡量標(biāo)志。乳化劑改變了界面狀態(tài),從而使本來不能混合在一起的“油”和“水”兩種液體能夠混合到一起,其中一相液體離散為許多微粒分散于另一相液體中,成為乳狀液。
助劑類
? 鹽類助劑
1、無機(jī)鹽類的助劑
(1)磷酸鹽類
a、三聚磷酸鈉
對重油污有良好的清除作用,具有絡(luò)合作用、分散乳化作用、緩蝕和腐蝕作用,磷酸鹽一般對銅有腐蝕作用,對鋼有緩蝕作用。
b、六偏磷酸鈉
輕質(zhì)油污上的良好助劑。
c、焦磷酸鉀(鈉)
重油污的良好助劑。
(2)硅酸鹽類
a、碳酸鈉
對油脂起到皂化作用和軟化水的作用,對凝膠狀的油脂有潤濕的作用,對溶液的PH值有良好的緩蝕作用。在清洗過程中環(huán)保,對人體無傷害。
b、氯化鈉
良好的無機(jī)滲透劑,可以降低膠術(shù)的濃度,具有良好的增稠作用。
c、硫酸鈉
良好的填充物,可以增強(qiáng)表面活性劑的活性。
d、硼砂
可以溶于水但溶解度較低,可以溶于丙三醇,具有增強(qiáng)表活的活性作用,殺菌和緩蝕的作用。
e、氫氧化鈉
對油脂起到皂化作用。
f、硅酸鈉
溶于水后形成水玻璃,是高效的洗滌劑,對油脂起到分散作用。
g、磷酸三鈉
可作為軟水劑,洗滌劑,金屬防銹,鍋爐除垢,去脂劑和脫膠劑。
2、有機(jī)鹽類的助劑
(1)ETDA二鈉,三鈉,四鈉
二鈉和四鈉用途較為廣泛,二鈉偏弱酸性,四鈉偏弱堿性其作用都是可以用作絡(luò)合劑,主要絡(luò)合鈣,鎂離子,提高表活的活性,具有良好的清洗作用 ,可用作防銹劑,有良好的助溶作用,同時可降低膠術(shù)的濃度。
(2)檸檬酸鈉(銨)
絡(luò)合亞鐵,鐵離子,具有除銹的作用,對鈣和鎂離子有良好的絡(luò)合作用,可以代替三聚作為無毒洗滌劑的助劑。
(3)葡萄糖酸鈉
良好的除銹作用,除銹效果明顯好于EDTA二鈉,但是價格相對較貴。
(4)有機(jī)磷酸鹽
HEDP-4Na具有絡(luò)合鈣、鎂、鐵、鋁、鋅離子的能力,良好的清洗作用,對銅件有腐蝕作用,堿性PH值>12,堿性較強(qiáng),良好的除油劑。
(5)苯甲酸鹽
a、苯甲酸鈉
具有防腐作用和增容作用。
b、二甲苯磺酸鈉
具有良好的增容作用,但是清洗作用較弱,合成增容作用效果顯著,如三乙醇胺,醇醚等。
(6)聚丙烯酸鈉
缺點是很容易在水體中沉淀,不易分散,不同的分子量有不同的作用。具有較強(qiáng)的螯合作用,有助于抵消水的硬度,可增強(qiáng)洗滌清洗劑的去污能力。
(7)油酸三乙醇胺
良好的乳化性能,同時具有防礦物油和動植物有的能力。
(8)檸檬酸
有機(jī)酸中的第一大酸,作為助劑,可改善洗滌產(chǎn)品的性能,迅速沉淀金屬離子,防止污染物重新附著在織物上,可保持必要的堿性,可作為螯合劑使用。
(9)注意事項
a、常用的絡(luò)合劑的絡(luò)合作用最強(qiáng)的是EDTA
b、ABS的使用通常配合聚丙烯酸鈉,可大大改善ABS的使用性能。
c、具有防銹性能的使用試劑首選應(yīng)選苯甲酸鈉。
? 溶劑助劑類
1、醇類
乙醇,異丙醇,乙二醇,丙三醇等,最常用的醇類試劑是乙醇和異丙醇,具有良好的滲透作用。
2、醇醚類
乙二醇醚和丙二醇醚具有良好的增容作用,清洗作用,可以提高濁點。
3、醇胺類
(1)單乙醇胺
PH值約11.5具有清洗,堿性助劑和提高濁點的性能。
(2)二乙醇胺
PH值約11.9具有清洗,堿性助劑和提高濁點的性能。
(3)三乙醇胺
最常用的醇胺類,PH值約10.7,具有清洗,堿性助劑和提高濁點的性能。同時凈洗力最強(qiáng)具有腐蝕和絡(luò)合作用。
(4)酮類
表面活性劑
? 分類
1、陰離子表面活性劑
(1)磺酸鹽類
a、ABS(十二烷基苯磺酸鈉)
分為硬性(含有支鏈)和軟性(含有直連)的兩種,硬性的ABS清洗能力較好生物降解性較差,軟性的ABS清洗能力較差而生物降解性較好。主要是家用,金屬加工業(yè),用作脫脂劑,混凝土行業(yè),用作增稠劑。需注意的是ABS耐水耐酸堿,做增稠劑使用時,使用要加熱。
b、烷基磺酸鹽
生物降解性能較好,主要適用于家用。
c、a-烯烴磺酸鈉(帶有烯基和羥基的混合物)
生物降解性較好,主要用于家用和廚房。
d、脂肪酸乙酰磺酸鹽(不常用)
抗硬水能力較強(qiáng),手感較好,對皮膚比較溫和。
e、仲醇聚氧乙烯醚琥珀磺酸鹽
一般用氨水和三乙醇胺來中和
f、N-N-油?;撬猁}
g、脂肪酰胺磺酸鹽
h、BX-丁基萘磺酸鈉(拉開粉)
i、石油磺酸鹽
主要用于防銹油中。
(2)磷酸酯鹽
a、醇的取代類
具有增容性和分散性,可用氫氧化鈉和氫氧化鉀,胺類來中和,對皮膚比較溫和,生物降解性較差,滲透能力較好。
(3)硫酸鹽
a、脂肪醇硫酸鹽(AS)
b、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)
AES和AEC復(fù)配通常起到很好的效果。
c、脂肪醇聚氧乙烯硫酸鹽K12(十二烷基硫酸鈉)
d、?;?甘油-硫酸脂鹽
(4)羧酸鹽
a、肥皂
C17H35COONa具有抑泡和消泡的作用。
b、醇醚羧酸鈉(AEC)
安全環(huán)保,生物降解性好,可用作增容劑和分散劑。
c、月桂酰基氨酸鈉
用于香波民用。
d、油酰氨基酸鈉(雷米幫)
用于絲綢,錦袍,對皮膚刺激性小。
e、月桂醇聚氧乙烯醚鄰萘二甲酸單脂鈉鹽
耐硬水 低泡 增容性好。
2、陽離子表面活性劑
3、非離子表面活性劑
(1) 特性
較易溶于水,易清洗,易復(fù)配(陰陽兩性非離子表活都可以復(fù)配),一般陰陽離子表活復(fù)配比例在4-50:1時可增加陽離子的性能。
(2)HLB值
具有親水,親油的性能。當(dāng)HLB值在1-3時具有消泡性能,當(dāng)13-15時具有去污性能,當(dāng)11-15時具有潤濕性能。
(3)濁點
當(dāng)表活的濁點接近物質(zhì)的濁點時其凈洗能力是最強(qiáng)的。
(4)影響因素
電解質(zhì),有機(jī)溶劑,陰陽離子以及兩性的表活聚合物可以降低物質(zhì)的濁點。
(5)分類
a、聚乙二醇類
(a)脂肪醇聚氧乙烯醚
乳化劑:FO,MOA,O-3。
凈洗劑:AEO-9。
滲透劑:JFC。
性能:去污力較強(qiáng);低溫,低泡;生物降解好;O-9有增容作用。
(b)APEO(烷基芬聚氧乙烯醚)
特性:耐酸耐堿;生物降解性差。
復(fù)配:TX+AEO+AS(AES)凈洗能力很強(qiáng)。
OP,NP,TX應(yīng)用時的區(qū)別:(乳化性能)凈透性O(shè)P>TX;(分散性)TX>OP;(濁點和HLB值)OP>TX;(泡沫性) OP<TX;(凈洗性) OP<TX。
(c)AE(脂肪酸聚氧乙烯脂)民用
(d)FMEE(脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚)
(e)聚醚
特性:乳化性能好,分散性能好,潤滑性能好,抑泡、消泡性能較好。
(f)聚氧乙烯烷基胺
b、多元醇類
(a)失水山梨酸酯
特性:不溶于水,分散性好。
(b)蔗糖酯
特性:耐酸耐堿,生物降解性好,用于餐具和公共設(shè)施。
(c)APG
(d)烷基醇酰胺(尼納爾)
適用于清洗動植物油,礦物油脂。特性:增泡,穩(wěn)泡,增稠,防銹功能。
4、兩性表面活性劑
(1)特殊的表面活性劑
a、F-C表面張力較低(70-72)價格較高 一般千分之零點幾,去污能力較強(qiáng),去污后不易粘塵土,用量較少。
b、-SI-硅碳類具有消泡的作用。
c、硼酸脂主要用于防銹類,清洗類用的不多,用作潤滑劑,對環(huán)境污染較小。
d、高分子的表活主要用于增稠作用。
? 消泡劑的分類
1、低級醇。
2、醇醚類,常用的有乙二醇丁醚效果較好,但是有毒性,所以常采用二乙二醇丁醚來代替。
3、酸類(硅酸)。
4、磷酸脂類(三丁酯)。
5、鹵代烴。
6、-Si-硅烷類的消泡劑。
7、碳6-碳12之間也具有消泡的作用。
? 表面活性劑的特征
1、乳化作用。
2、分散作用。
3、潤濕作用。
4、增稠作用。
5、消泡作用。
? 注意事項
1、羧甲基纖維素鈉
CMC,易溶于水,一種良好的有機(jī)助劑。
2、TX-10
具有良好的潤濕,乳化,分散,去污,抗靜電,抗硬水的性能,可與各種表面活性劑混用。
3、尼納爾
6501易溶于水,滲透力和去污力較強(qiáng),有很好的增稠作用和防銹作用。
4、AEO-7
溶于水,良好的潤濕,乳化,分散和發(fā)泡性能,有較高的去脂性能和降低表面張力的性能。
5、油酸三乙醇胺
乳化性能較好,同時防動植物油和礦物油。
6、聚氧乙烯脂肪醇醚(JFC)。
7、檸檬酸鈉
可代替三聚磷酸鈉作為無毒洗滌劑的助劑,對鈣鎂離子有較好的絡(luò)合作用。
8、226SA(超級非離子表面活性劑)
與油污相似相容,優(yōu)異的動態(tài)脫脂去污強(qiáng)去污能力,對油污,蠟垢有良好的乳化強(qiáng)分散作用。
9、445N
較強(qiáng)的螯合作用,有助于抵消水的硬度,增強(qiáng)洗滌清潔劑的去污能力。
10、JFC滲透劑
非離子表面活性劑,具有固定的親水親油基團(tuán),使水的的表面張力顯著下降,具有乳化和洗滌效果。
11、三乙醇胺
能夠改進(jìn)油污,特別是非極性皮脂的去除,可以提高堿性去污性能。
12、ABS
較強(qiáng)的潤濕,凈洗性能。良好的起泡性。
13、AEO-9
用作乳化劑,去污,凈洗劑。
14、AEO-3
耐硬水,對重油污清洗性能較好,與乙醇,DBP,DBE,JFC復(fù)配效果更佳。
15、硅酸鈉
溶于水后形成水玻璃,是高效的洗滌劑。
16、QYL-290
去除積碳。污垢,炭黑專用的表面活性劑。
17、CP-5
阻垢分散性能,抑制固體沉積,提高去污性能。
18、T-C6
優(yōu)秀的沖擊性,助溶性和去污能力。
19、AEO-4
對礦物油,動物油有較好的乳化和分散性能。
20、D-檸稀
除膠,除銹。有洗滌性能。
21、磷酸三鈉
軟水劑,洗滌劑,金屬防銹劑,鍋爐除垢去脂劑,脫膠劑。