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破乳劑的主要成分是什么 破乳劑破乳機理是什么

本文章由注冊用戶 知識雜談 上傳提供 2024-07-19 評論 0
摘要:破乳劑在污水處理中應用廣泛,可以去除污水中的COD和色度,提高污水可生化性,目前常用于含油、切削液、研磨液、脫模劑、五金清洗類、涂料膠體、噴涂、日化、化工、石油、食品、動植物油廢水處理。破乳劑的主要成分是什么?破乳劑破乳機理是什么?下面來了解下。

一、破乳劑的主要成分是什么

破乳劑是一種能夠破壞液體中乳化物質的化學物質,主要用于分離油(you)水(shui)混合(he)物中(zhong)的(de)油(you)和水(shui)。破乳劑(ji)的(de)主要成分包括表面(mian)活性(xing)劑(ji)、有機(ji)溶(rong)劑、酸、堿等。

1、表面活性劑

表面活性劑是破乳劑的主要成分之一,它是一種能夠降低液體表面張力的化學物質。表(biao)面(mian)活性劑分為陰離子(zi)表(biao)面(mian)活性劑、陽離子(zi)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)、非離子表面活(huo)性(xing)劑(ji)和(he)兩(liang)性(xing)表面活(huo)性(xing)劑(ji)四種類(lei)型。在破乳劑(ji)中,常用的表面活性劑有十二(er)烷基(ji)硫酸(suan)鈉、十二(er)烷基(ji)苯磺酸(suan)鈉、十二烷基聚氧乙(yi)烯醚等。

表面活性(xing)劑的作(zuo)用是破壞油水混合(he)物中的乳化物質,使其分(fen)離成油和水(shui)兩個相(xiang)。表面活(huo)性(xing)劑的分(fen)子結構(gou)中含有親水(shui)基和疏(shu)水(shui)基,親水(shui)基能(neng)夠與(yu)水分子相(xiang)互作(zuo)用,疏水基則(ze)能(neng)夠與(yu)油分子相(xiang)互作(zuo)用。當表面活性(xing)劑(ji)加入(ru)油(you)水混(hun)合物中時,其疏水基會與(yu)油(you)分子相互(hu)作用(yong),形成(cheng)膠(jiao)束結(jie)構,將油分子包裹在內部,親(qin)水(shui)(shui)基則朝向(xiang)外部與水(shui)(shui)分子相互作(zuo)用。這樣一來,油(you)水混合物中的油(you)分(fen)子就被包裹在膠束結構(gou)中,不再與水分(fen)(fen)子相互作用,從而實現了油水分(fen)(fen)離的目的。

2、有機溶劑

有機溶劑是破乳劑的另一個重要成分,它是一種能夠溶解油脂的化學物質。在破乳(ru)劑中,常用的有機溶劑有乙醇(chun)、丙酮、甲醇(chun)等(deng)。

有機溶劑的作用是將油脂分子從膠束結構中解離出來,使其與水分子(zi)(zi)分(fen)離(li)。有機溶劑的分(fen)子(zi)(zi)結(jie)構中(zhong)含(han)有親(qin)油基和(he)親(qin)水(shui)基,親(qin)油基能夠與油分(fen)子相互(hu)作(zuo)用,親(qin)水(shui)基則能夠(gou)與水(shui)分(fen)子相互(hu)作(zuo)用。當有機溶劑(ji)加(jia)入(ru)油(you)水混(hun)合物中時(shi),其(qi)親(qin)油(you)基會(hui)與膠束(shu)結(jie)構中的油(you)分子相互作(zuo)用(yong),將其解離出來(lai),親(qin)水(shui)基(ji)則(ze)朝向(xiang)外部與水(shui)分(fen)子(zi)相(xiang)互作用(yong)。這樣(yang)一來(lai),油分(fen)子就被有機溶劑溶解出來(lai),與水分(fen)子分(fen)離開來(lai),從(cong)而實現了油水分離的(de)目的(de)。

3、酸和堿

酸和堿是破乳劑中的另外兩個重要成分,它們能夠改變液體的酸堿度,從而影響破乳劑的分離效果。在破乳劑中,常(chang)用的酸(suan)和堿(jian)有鹽酸、氫氧化鈉等。

酸和堿的作用是改變液體的酸堿度,從而影響破乳劑的分離效果。當液(ye)體的酸堿度發生改變(bian)時(shi),表面活性劑(ji)的分子結構也會發生變(bian)化,從而(er)影響(xiang)其(qi)與油水混合(he)物中的(de)乳化物質相互作(zuo)用的(de)能力(li)。一般(ban)來說,當液體的酸堿度(du)為中性時(shi),破乳劑的分(fen)離效果最好。

破乳劑的主要成分包括表面活性劑、有機溶劑、酸、堿等。這些成分能夠相(xiang)互(hu)作用,破壞油水混合物(wu)中的乳化物(wu)質,使其分離成油和(he)水兩個(ge)相(xiang)。在實際應(ying)用中,需要根據具體情況(kuang)選擇不同的破乳劑成分(fen),以達到最佳的分(fen)離效果。


二、破乳劑破乳機理是什么

目前對破(po)乳(ru)(ru)劑的(de)破(po)乳(ru)(ru)機(ji)理尚未有(you)統一的(de)結(jie)(jie)論。一般(ban)認為,乳(ru)(ru)狀液的(de)破(po)壞需經歷分(fen)層、絮凝、聚結(jie)(jie)的(de)過程。根據(ju)研究結(jie)(jie)果,目前的(de)破(po)乳(ru)(ru)機(ji)理有(you)以下(xia)幾點。

1、破乳劑相轉移

加入破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑,發生(sheng)了(le)相(xiang)(xiang)轉(zhuan)變(bian),即(ji)能(neng)夠生(sheng)成與乳(ru)(ru)(ru)化劑類型(xing)相(xiang)(xiang)反(fan)(fan)的(de)乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液,此類破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑稱為反(fan)(fan)相(xiang)(xiang)破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑。這類破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑與乳(ru)(ru)(ru)化劑的(de)憎(zeng)水部(bu)分作用生(sheng)成絡合(he)物(wu),從而(er)使乳(ru)(ru)(ru)化劑失(shi)去(qu)乳(ru)(ru)(ru)化性能(neng)。

2、破乳劑的頂替作用

由于(yu)破乳(ru)(ru)劑(ji)本身具(ju)有較低的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)張力,具(ju)有很(hen)好的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)活性(xing),很(hen)容(rong)易(yi)被吸附于(yu)油水界(jie)面(mian)上將原(yuan)來的(de)(de)(de)乳(ru)(ru)化劑(ji)從界(jie)面(mian)上頂(ding)替下(xia)來,而(er)破乳(ru)(ru)劑(ji)分子又(you)不能形成結實的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)膜,因此在(zai)加熱或(huo)在(zai)機械攪拌下(xia)界(jie)面(mian)膜易(yi)被破壞(huai)而(er)破乳(ru)(ru)。

3、破乳劑電解質的加入

對于(yu)主(zhu)要(yao)靠擴(kuo)散雙電層(ceng)的(de)(de)(de)排斥作用而穩定(ding)的(de)(de)(de)稀乳(ru)(ru)狀液,加入電解(jie)(jie)質后,可(ke)以壓縮其(qi)雙電星,有利于(yu)聚結(jie)作用的(de)(de)(de)發生。一般帶有與外(wai)相表(biao)面電荷相反(fan)的(de)(de)(de)高價(jia)反(fan)離(li)子有較好的(de)(de)(de)破(po)乳(ru)(ru)效軍(jun),破(po)乳(ru)(ru)時使用的(de)(de)(de)電解(jie)(jie)質濃度都(dou)較大。

4、破壞乳化劑

這(zhe)是(shi)一類能使(shi)穩定乳(ru)狀(zhuang)(zhuang)液的(de)(de)(de)(de)乳(ru)化(hua)劑遭(zao)到破(po)(po)(po)壞(huai)的(de)(de)(de)(de)方法,其中(zhong)最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)化(hua)學破(po)(po)(po)壞(huai)法。例如,以皂作乳(ru)化(hua)劑時,加入酸(suan)可(ke)(ke)生(sheng)成表(biao)面(mian)活性較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)脂肪(fang)酸(suan),從而(er)使(shi)乳(ru)狀(zhuang)(zhuang)液破(po)(po)(po)壞(huai);脂肪(fang)酸(suan)鈉、脂肪(fang)酸(suan)鉀作乳(ru)化(hua)劑時,加入高(gao)價金(jin)屬鹽(yan),破(po)(po)(po)壞(huai)乳(ru)化(hua)劑的(de)(de)(de)(de)化(hua)學結構,就能達(da)到破(po)(po)(po)乳(ru)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de):此外,對(dui)于一些(xie)天然產物(wu)(wu)及以大分子(zi)物(wu)(wu)質作乳(ru)化(hua)劑的(de)(de)(de)(de)乳(ru)狀(zhuang)(zhuang)液,可(ke)(ke)采用(yong)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)破(po)(po)(po)乳(ru)即某些(xie)敷生(sheng)物(wu)(wu)通過消耗表(biao)面(mian)活性劑得以生(sheng)長,并對(dui)乳(ru)化(hua)劑起生(sheng)物(wu)(wu)變構作用(yong)致使(shi)乳(ru)狀(zhuang)(zhuang)液遭(zao)到破(po)(po)(po)壞(huai)。

5、潤濕作用

對于以固(gu)體粉末(mo)穩定的(de)乳狀液(ye),可加入潤濕(shi)性能好的(de)潤濕(shi)劑,通過改(gai)變(bian)固(gu)體粉末(mo)的(de)親水親油(you)性,使固(gu)體粉末(mo)從界面上脫附,從而(er)進(jin)入水相或進(jin)入油(you)相而(er)使乳狀液(ye)破壞。

6、絮凝一聚結作用

由于(yu)非離(li)子(zi)型(xing)破乳(ru)(ru)劑(ji)具有較大(da)的相對分(fen)子(zi)質量,因此(ci),在(zai)加(jia)熱和(he)攪(jiao)拌下,相對分(fen)子(zi)質量較大(da)的破乳(ru)(ru)劑(ji)分(fen)散在(zai)乳(ru)(ru)狀液(ye)(ye)中,會(hui)引起細小的液(ye)(ye)珠絮(xu)凝,使分(fen)散相的液(ye)(ye)珠集合成松(song)散的團(tuan)(tuan)粒(li)。在(zai)團(tuan)(tuan)粒(li)內各細小液(ye)(ye)珠依(yi)然存(cun)在(zai)。這種(zhong)絮(xu)凝過程(cheng)是(shi)可逆(ni)的。隨后(hou)的聚結過程(cheng)是(shi)將這些(xie)松(song)散的團(tuan)(tuan)粒(li)不可逆(ni)地(di)集合成大(da)液(ye)(ye)滴(di),導致液(ye)(ye)滴(di)數(shu)目減少。當液(ye)(ye)滴(di)長大(da)到一定直(zhi)徑后(hou),因油水(shui)相對密(mi)度的差異,水(shui)與油即相互分(fen)離(li)。

7、碰撞擊破界面膜破乳

這(zhe)種(zhong)理論是(shi)在高相(xiang)(xiang)對分子(zi)質(zhi)(zhi)量(liang)及超高相(xiang)(xiang)對分子(zi)質(zhi)(zhi)量(liang)破(po)乳(ru)劑問(wen)世后出現的(de)(de)(de)。高相(xiang)(xiang)對分子(zi)質(zhi)(zhi)量(liang)及超高相(xiang)(xiang)對分子(zi)質(zhi)(zhi)量(liang)破(po)乳(ru)劑的(de)(de)(de)加入量(liang)僅為(wei)每升幾毫克,而界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)的(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)積卻相(xiang)(xiang)當大。如將10mL水(shui)分散到原油(you)中(zhong),所形(xing)成的(de)(de)(de)油(you)包水(shui)型乳(ru)狀液的(de)(de)(de)油(you)水(shui)界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)總面(mian)(mian)(mian)積可達6—600m2。因此(ci)微(wei)量(liang)的(de)(de)(de)藥劑是(shi)難于排(pai)替面(mian)(mian)(mian)積如此(ci)巨(ju)大的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)的(de)(de)(de)。所提出的(de)(de)(de)機理認(ren)為(wei)在加熱和攪(jiao)拌條件(jian)下,破(po)乳(ru)劑有(you)較多機會碰(peng)撞液珠界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)或排(pai)替很少一部分活性物質(zhi)(zhi)擊破(po)界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo),使界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性大大降低,因而發生絮(xu)凝(ning)、聚(ju)結。

8、界面膜褶皺變形破乳

在對乳(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)液(ye)(ye)珠進行顯微照相后,發(fa)現一般較(jiao)穩定的W/O型乳(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)均有雙(shuang)層(ceng)或(huo)多層(ceng)水圈(quan).而兩層(ceng)水圈(quan)之間(jian)為(wei)油圈(quan)。用以(yi)上幾種理論都(dou)很(hen)難解釋這種乳(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)的破(po)(po)乳(ru)。新提出的機理認為(wei)液(ye)(ye)珠在加熱(re)攪拌下(xia),破(po)(po)乳(ru)劑吸附于界面膜上,使界面膜發(fa)生褶皺變(bian)形,從而變(bian)脆(cui)而被破(po)(po)壞.此時(shi)液(ye)(ye)珠內部各層(ceng)水圈(quan)相互連(lian)通開始(shi)聚(ju)結(jie),再與其他液(ye)(ye)珠凝聚(ju)而破(po)(po)乳(ru)。

9、增溶機理

實際操作時人們發現使用的破乳劑的(de)一(yi)個或少(shao)數幾個分(fen)子即可(ke)在溶液中形成膠束,這種高分(fen)子線團或膠束可(ke)增溶乳(ru)化劑分(fen)子,從而(er)引起乳(ru)液破乳(ru)。

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