常用表面活性劑對(duì)四種油污的清洗效果比較,化工論文

常用表面活性劑對(duì)四種油污的清洗效果比較,化工論文摘要：選取不同外表活性劑清洗玻璃外表的大豆油、30號(hào)機(jī)油、孤東原油及鈣基潤(rùn)滑脂,發(fā)現(xiàn)玻璃外表的大豆油、30號(hào)機(jī)油室溫下呈液態(tài)且黏度低,較易清洗;孤東原油黏度較高,鈣基潤(rùn)滑脂室溫下呈凝固狀態(tài),均不易清洗。C1214APG及AEG-300對(duì)多種油污具有良好的乳化能力,在高濃度下具有良好的清洗效果,低濃度下清洗效果明顯變差。AES、CY-2對(duì)多種油污均無乳化作用,可有效剝離玻璃外表的大豆油、30號(hào)機(jī)油及孤東原油而不發(fā)生乳化。超聲波輔助清洗對(duì)乳化型清洗劑的增效作用強(qiáng)于剝油型。本文關(guān)鍵詞語：外表活性劑;除油;Abstract：Theoilremovaleffectofanionicandnonionicsurfactantswascompared.TheresultsshowthatsoybeanoilandNo.30energyoil,whichareliquidwithlowviscosityatroomtemperature,ontheglasssurfacecanbecleanedeasily.Gudongcrudeoilwithhighviscosityandcalciumbasedlubricatinggreasewhichissolidatroomtemperaturearehardtoremove.TheemulsificationofawidevarietyofoilsbyC1214APGandAEG-300aidsincleaningoftheoils.Butthereisasignificanttrendthatdecreasedconcentrationgoeswithpoorercleaningeffect.AESandCY-2havenoemulsifyingeffectonavarietyofoilstains,butcaneffectivelypeeloffsoybeanoil,No.30engineoilandGudongcrudeoilfromtheglasssurfacewithoutemulsification.Ultrasonicassistedcleaninghasstrongereffectonsurfactantswiththeemulsificationthanthatonstrip-cleaningagent.Keyword：surfactants;oilremoval;0、前言工業(yè)清洗牽涉石油開采、加工、運(yùn)輸、機(jī)械部件加工、食品加工等諸多領(lǐng)域,現(xiàn)前階段工業(yè)清洗發(fā)展迅速,對(duì)清洗質(zhì)量及環(huán)保的要求也越來越高。根據(jù)清洗基質(zhì)外表性質(zhì)的不同,可分為親水外表與親油外表。玻璃、金屬和石英砂外表為親水外表。高分子聚合物外表為親油外表,被油膜覆蓋的巖石外表也屬于親油外表。根據(jù)油污類型不同,可選擇不同清洗方式方法,主要包括堿洗、酸洗、有機(jī)溶劑凈洗和水基清洗等。華而不實(shí),水基清洗劑以外表活性劑為主要活性組分,配合助劑完成去污經(jīng)過,比單一的酸洗、堿洗和溶劑清洗更安全、有效。根據(jù)清洗機(jī)理的不同,水基清洗劑可分為乳化型和剝油型。乳化型清洗劑主要靠外表活性劑的乳化作用將油分散在水中,清洗速度快,但洗后污水處理困難,清洗劑消耗量大,當(dāng)前常用的水基清洗劑一般均為乳化型。剝油型外表活性劑靠外表活性劑對(duì)基質(zhì)外表的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)、對(duì)油污的浸透、分散等作用清洗油污,清洗劑用量低、洗后油水易分離,但清洗速度較乳化型慢,且不適用于噴淋清洗。專利CN202111015962[1]公開了一種水基金屬清洗劑其主要成分為有機(jī)硅外表活性劑、椰子油脂肪酰二乙醇胺、椰子油脂肪酰二乙醇胺磷酸酯和無機(jī)磷酸鹽等,在常溫下對(duì)各種油脂有很強(qiáng)的溶解能力,可溶解重質(zhì)油、老化變質(zhì)油脂。該洗滌劑以有機(jī)硅外表活性劑為主,價(jià)格昂貴。專利CN202110717930[2]公開了一種多功能綠色水基清洗劑及制備方式方法,其主要成分包括辛癸基葡糖苷、脂肪酸甲酯乙氧基化物、椰子油二乙醇酰胺等,可有效去除植物油污漬、動(dòng)物油污漬、適用于廚房器具、金屬工件的油污清潔。上述兩種清洗劑均通過乳化、增溶作用清洗油污,清洗劑用量大,洗后污水難處理。專利CN201810161242[3]公開了一種水基清洗劑,其由三聚磷酸鈉、磷酸氫二鈉、硼砂、對(duì)硝基苯甲酸、氫氧化鈉、外表活性劑、聚乙二醇、三乙醇胺、消泡劑和水以一定配比復(fù)配而成,去油污能力強(qiáng),十分適用于全自動(dòng)清洗和超聲波清洗。該清洗劑中含有大量磷酸鹽及磷酸酯鹽,會(huì)引起土壤、水體等富營(yíng)養(yǎng)化,不利于環(huán)境保衛(wèi)。專利CN202010805355[4]公開了一種水基型原油污染場(chǎng)地外表清洗劑,該清洗劑含亞硝酸鈉,接觸工人手、足部皮膚可發(fā)生損害。為便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,本文以親水基質(zhì)玻璃外表為清洗對(duì)象,研究了幾種常用陰離子及非離子外表活性劑對(duì)大豆油、30號(hào)機(jī)油、孤東原油及潤(rùn)滑脂的清洗效果。1、實(shí)驗(yàn)1.1、試劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS),活性物含量大于99%,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES),活性物含量為70%,烯基磺酸鈉(AOS),活性物含量為35%,中輕化工股份有限公司;新型陰離子外表活性劑CY-2,自制,活性物含量為75%;仲辛醇聚氧乙烯醚(JFC),邢臺(tái)藍(lán)天精細(xì)化工股份有限公司;脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),中輕日化科技有限公司;異十醇聚氧乙烯醚(1009),浙江凱德化工有限公司;醇醚糖苷(AEG-300),活性物含量為50%,自制;烷基糖苷(C1214APG),活性物含量為50%,上海發(fā)凱化工有限公司。大豆油;30號(hào)機(jī)油;鈣基潤(rùn)滑脂;孤東原油,采自勝利油田孤東采油廠,密度為0.8136g/cm3;石油醚為分析純;實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。1.2、實(shí)驗(yàn)方式方法1.2.1、油樣準(zhǔn)備稱取50g孤東原油于100mL燒杯中,參加20mL石油醚稀釋,攪拌均勻,作為待清洗油樣備用。由于大豆油顏色較淺,為便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,參加少量稀釋后的孤東原油加深油樣顏色。稱取50g大豆油,在華而不實(shí)滴加5滴孤東原油,搖勻,備用。在30mL玻璃樣品瓶中參加0.1g油污樣品,并使其在瓶中鋪展,置于70℃水浴上方加熱8h,然后置于通風(fēng)櫥中于室溫下老化16h,即得待清洗樣品。1.2.2、洗油實(shí)驗(yàn)取10mL配制好的外表活性劑溶液,用玻璃棒引流至各玻璃瓶中,開場(chǎng)計(jì)時(shí);同時(shí)拍照記錄溶液與油樣的初始狀態(tài),觀察樣品瓶外表油膜的變化情況并拍照記錄。2、結(jié)果與討論2.1、不同外表活性劑對(duì)玻璃外表油污的清洗效果為了考察不同外表活性劑對(duì)不同油污的清洗效果,選取去離子水為空白對(duì)照組實(shí)驗(yàn),并選取了4種陰離子外表活性劑和5種非離子外表活性劑進(jìn)行洗油實(shí)驗(yàn)。幾種外表活性劑溶液的活性物質(zhì)量濃度均為10g/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如此圖1~4所示。圖1為不同外表活性劑對(duì)玻璃外表大豆油的清洗效果。AOS、LAS、C1214APG、AEG-300、AES水溶液參加樣品瓶后,水呈渾濁狀態(tài),大豆油被乳化,乳化程度依次降低;而CY-2、JFC、AEO9、1009參加后水溶液澄清,未發(fā)生乳化現(xiàn)象,主要依靠外表活性劑對(duì)瓶壁的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)及對(duì)油污的分散作用清洗瓶壁上的大豆油,為剝油型外表活性劑。靜態(tài)清洗時(shí),乳化型外表活性劑的清洗效果優(yōu)于剝油型外表活性劑,輕輕震蕩各樣品瓶發(fā)現(xiàn)乳化型清洗劑和剝油型清洗劑均可將瓶壁上的大豆油清洗干凈。圖1幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表大豆油的清洗效果圖2幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表30號(hào)機(jī)油的清洗效果圖3幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表孤東原油的清洗效果圖4幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表潤(rùn)滑脂的清洗效果圖2為不同外表活性劑對(duì)玻璃外表30號(hào)機(jī)油的清洗效果。由圖能夠看出,5~9號(hào)5種非離子外表活性劑對(duì)30號(hào)機(jī)油的清洗速度較陰離子外表活性劑快。LAS、JFC、C1214APG、AEG-300為乳化型清洗劑,AES、AOS、CY-2、AEO9、1009均為剝油型。由圖1、圖2能夠看出,大豆油及30號(hào)機(jī)油室溫下呈液態(tài),且油品黏度低,因此較易清洗。僅加去離子水即有少量油自瓶底上浮至溶液外表,加各種外表活性劑溶液后均立即產(chǎn)生良好的清洗效果,無需長(zhǎng)時(shí)間浸泡,輕輕震蕩即可將瓶壁上的油污清洗干凈。圖3為不同外表活性劑對(duì)玻璃外表孤東原油的清洗效果。由圖3能夠看出,異構(gòu)醇醚1009清洗效果最好,AES次之;C1214APG對(duì)孤東原油的乳化作用最強(qiáng),AEG-300次之。稍微震蕩后,AES溶液洗掉的原油在液面上方完全鋪展,油邊緣呈乳化狀態(tài);AOS下層水溶液變?yōu)榈S色。劇烈震蕩后,靜置1min,各溶液均可將原油分散,C1214APG乳化現(xiàn)象最明顯,溶液呈棕黃色,但底部有少量油未洗掉;AEG-300乳化能力次之,溶液呈棕黑色;AOS乳化能力再次;JFC、AEO-9、1009溶液有分層跡象,下部棕黃色,上部分黑色;LAS和AES以分散作用為主,也有微弱的乳化作用,水溶液呈淺黃色;CY-2完全不乳化,僅將油分散在水中,靜置后油、水即分離。圖4為幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表鈣基潤(rùn)滑脂的清洗效果。由圖能夠看出,室溫下,僅LAS及C1214APG可有效清洗玻璃外表的鈣基潤(rùn)滑脂。結(jié)合圖1~3能夠看出C1214APG對(duì)植物油及礦物油脂均具有良好的乳化效果。鈣基潤(rùn)滑脂是用天然脂肪酸鈣皂稠化中等黏度的礦物潤(rùn)滑油制成,但LAS對(duì)30號(hào)機(jī)油與孤東原油的乳化能力均不強(qiáng),僅對(duì)鈣基潤(rùn)滑脂的清洗效果遠(yuǎn)超其他外表活性劑,這可能是由于以脂肪酸鈣稠化后的礦物油與玻璃的黏附作用加強(qiáng),導(dǎo)致不易清洗,但LAS耐鈣性差,其水溶液與鈣基潤(rùn)滑脂接觸后,烷基苯磺酸陰離子與游離出的鈣離子生成沉淀,毀壞了天然脂肪酸鈣皂對(duì)礦物油的稠化作用,減弱了其與玻璃外表的作用力,進(jìn)而易于清洗。2.2、外表活性劑濃度對(duì)清洗效果的影響比照?qǐng)D5、圖6與圖1、圖2能夠看出,當(dāng)活性物濃度為1g/L時(shí),幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表的大豆油和30號(hào)機(jī)油的清洗清洗效果與濃度為10g/L時(shí)無明顯差異。由圖7能夠看出,降低外表活性劑濃度后,各樣品的靜態(tài)乳化能力明顯降低,以乳化作用為主的C1214APG和AEG-300的靜態(tài)清洗效果明顯變差,而以潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)、分散、剝離作用為主的幾種外表活性劑的靜態(tài)清洗能力無顯著下降。由圖8可看出,當(dāng)活性物濃度為1g/L時(shí),C1214APG的清洗能力無明顯下降,而LAS的清洗效果變差。將LAS與C1214APG按不同比例復(fù)配發(fā)現(xiàn),二者呈現(xiàn)負(fù)協(xié)同作用。2.3、超聲清洗的輔助作用由于大豆油、30號(hào)機(jī)油靜態(tài)清洗即可獲得良好的效果,選取孤東原油為清洗對(duì)象,外表活性劑濃度為1g/L,將樣品置于超聲波清洗儀中清洗。由圖9能夠看出,乳化型清洗劑C1214APG、AEG-300、JFC、AEO-9的清洗效果有顯著提高,其余樣品的清洗效果無明顯加強(qiáng)。圖5幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表大豆油的清洗效果圖6幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表30號(hào)機(jī)油的清洗效果圖7幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表孤東原油的清洗效果圖8幾種外表活性劑對(duì)玻璃外表潤(rùn)滑脂的清洗效果圖9超聲波對(duì)外表活性劑對(duì)孤東原油清洗效果的影響3、結(jié)論(1)玻璃外表上的大豆油及30號(hào)機(jī)油等低黏油較易清洗,多種外表活性劑在較寬的使用濃度范圍內(nèi)均可到達(dá)良好的清洗效果。(2)新型陰離子外表活性劑CY-2在低濃度下剝油能力很強(qiáng),對(duì)油污不乳化,僅將油分散在水中,油水易分離。(3)C1214APG與AEG-300對(duì)多種油污有良好的乳化作用。(4)降低使用濃度,乳化型清洗劑的洗油能力明顯變差,剝油型清洗劑的洗油能力無顯著下降。(5)超聲波輔助清洗對(duì)乳化型清洗劑的增效作