第一章水和表面活性剂ppt课件

1、染整工艺原理一染整工艺原理一练漂整练漂整 学时数：学时数：40主讲教师：陆必泰主讲教师：陆必泰第一章第一章 水和外表活性剂水和外表活性剂 在染整加工过程中是以水为介质的，水质的好坏直接影响染化药剂的稳定性以及加工产品的质量，因此，必需熟习和掌握：水的性质水的处置方法衡量水质的根本目的2 染整用水染整用水 一、水和水质一、水和水质1、水据印染厂调查统计，平均每消费、水据印染厂调查统计，平均每消费103M织物，织物，约耗水约耗水20吨左右，其中练漂用水量占一半以上。吨左右，其中练漂用水量占一半以上。水源：水源：地面水：江、河、湖水等。水质受流量、季节及地面水：江、河、湖水等。水质受流量、季节及周围

2、环境的影响，并含有较多的悬浮物。周围环境的影响，并含有较多的悬浮物。地下水：井水、泉水等。水质稳定，但受地质的地下水：井水、泉水等。水质稳定，但受地质的影响，并含有较多的矿物质。影响，并含有较多的矿物质。2、水质天然水并不纯真，通常含有以下杂质：、水质天然水并不纯真，通常含有以下杂质：1有机悬浮物、泥沙；有机悬浮物、泥沙；2矿物质如钙、镁、铁、铝、锰、氯、硫酸矿物质如钙、镁、铁、铝、锰、氯、硫酸根等离子化合物；根等离子化合物；假设水中含有上述杂质通常称为硬水。假设水中含有上述杂质通常称为硬水。 3、硬水对染整加工的影响、硬水对染整加工的影响1F其一：会使织物泛黄，而产生锈斑，影响织物的白度；其

3、二：双氧水漂白时，F能催化双氧水分解，易使棉纤维脆损；2CL影响漂白织物的白度；3Ca、Mg其一：能与阴离子外表活性剂如肥皂等构成沉淀，不仅使其失去原有作用，而且还会呵斥加工疵点；其二：能与染料构成沉淀，而使艳丽度变差，牢度降低；4硬水 其一：对锅炉的平安构成隐患，严重时会引发爆炸； 其二：构成的锅垢对燃料的节约影响很大；其三：会引起锅炉的腐蚀，水中的氧及二氧化碳和铁作用构成碳酸亚铁，然后进一步水解成氢氧化亚铁即二、染整厂对水质的要求外观：外观： 无色、无臭、透明无色、无臭、透明pH值：值： 6.57.4总硬度：总硬度： 025铁：铁： 0.020.1锰：锰：0.02总碱度：总碱度： 3564

4、总含固量：总含固量： 65150三、三、 衡量水质的重要目的衡量水质的重要目的1、硬度、硬度暂时硬度：由暂时硬度：由Ca、Mg所构成的重所构成的重碳酸盐而呵斥的硬度称为暂时硬度；这些物质碳酸盐而呵斥的硬度称为暂时硬度；这些物质加热煮沸能被除去。加热煮沸能被除去。 CaHCO32CaCO3 + CO2+ H2OMgHCO32MgCO3 + CO2+ H2O永久硬度：由永久硬度：由Ca、Mg所构成的氧化物、所构成的氧化物、氯化物、硫酸盐等而呵斥的硬度称为永久硬度。氯化物、硫酸盐等而呵斥的硬度称为永久硬度。这些物质经加热煮沸时，不会发生沉淀而被去这些物质经加热煮沸时，不会发生沉淀而被去除。除。总硬度

5、：暂时硬度和永久硬度之和。总硬度：暂时硬度和永久硬度之和。 水中杂质量越多，总硬度也就越高，水质就越水中杂质量越多，总硬度也就越高，水质就越差。差。2、硬度常用的表示方法、硬度常用的表示方法 水的硬度表示方法各国尚不一致，我国常用ppm来表示。 ppm：每一百万份水中钙镁盐含量换算成CaCO3的份数，即每升水中所含CaCO3的毫克数mg/L。四、水质的分析方法四、水质的分析方法 1、 总硬度的测定总硬度的测定EDTA法法1测定原理在测定原理在H10的条件下，指示剂铬的条件下，指示剂铬黑黑TEBT能和水中的能和水中的Ca、Mg构成构成红色的络合物，滴定时参与乙二氨四羧酸二钠红色的络合物，滴定时参

6、与乙二氨四羧酸二钠盐盐EDTA后，转变成后，转变成EDTA与与Ca、Mg的络合物而放出铬黑的络合物而放出铬黑T指示剂本身的纯兰色，指示剂本身的纯兰色，这时即为终点。这时即为终点。2操作方法操作方法 (1) 取水样取水样100ml，置于，置于250ml的锥形瓶中；的锥形瓶中； (2)参与参与5mlNH4OHNH4CL缓冲液，控制缓冲液，控制H10； (3) 参与参与5滴滴0.5%EBT指示剂；指示剂； (4) 用用0.05N的的EDTA规范溶液进展滴定，瓶规范溶液进展滴定，瓶中的颜色变化过程为：红色中的颜色变化过程为：红色紫色紫色蓝色终蓝色终点，记录耗费的点，记录耗费的EDTA的毫升数即：的毫升

7、数即：VEDTAml；3计算 总硬度以CaCO3、ppm计 25VEDTAml 水样毫升数当量63.10)(mgCaCOVNEDTA4硬水和软水的区别 水 质 ppm以CaCO3计 软 水 057 略硬水 57100 硬水 100286 极硬水 2862、总碱度对甲基橙指示剂、总碱度对甲基橙指示剂是指水中碳酸盐以及氢氧化物等碱性物质含量而言的。1测定原理在水中参与适量甲基橙指示剂，用规范酸溶液来滴定，可以测定出上述物质的总含量。2操作方法1取水样100ml，置于100ml的锥形瓶中；2参与3滴甲基橙指示剂；3用0.1N的H2SO4规范溶液进展滴定，瓶中的颜色变化过程为：橘黄色橘红色终点，记录耗

8、费的H2SO4的毫升数即：V H2SO4ml；3计算总碱度以CaCO3、ppm计50VH2SO4ml水样毫升数当量63.4210)(mgCaCOVNSOH3、总含固量指水中可溶性固体和悬浮固体的总和。测定时，取一定量100 ml水样，置于预先已称量的蒸发皿中，移于烘箱内，于1050C烘至恒重，冷却至室温后，迅速称取其分量。总含固量以CaCO3、ppm计式中：W蒸发皿与总固体总量之和；W1蒸发皿分量；水样毫升数6110)()(gWW3水的软化水的软化一、石灰一、石灰-纯碱沉淀法纯碱沉淀法1、石灰的作用去除呵斥暂时硬度的重碳酸盐、石灰的作用去除呵斥暂时硬度的重碳酸盐Ca(HCO3)2Ca(OH)2

9、 2CaCO32H2Og(HCO3)2Ca(OH)2 gCO3 CaCO32H2O2、纯碱的作用去除呵斥永久硬度的硫酸盐、纯碱的作用去除呵斥永久硬度的硫酸盐运用该法软化水，可使水的硬度降到运用该法软化水，可使水的硬度降到10ppm以下。以下。二、离子交换法二、离子交换法即利用固型物体中的钠离子来交换水中的钙镁离子。即利用固型物体中的钠离子来交换水中的钙镁离子。1、泡沸石法、泡沸石法运用该法软化水，可使水的硬度降到运用该法软化水，可使水的硬度降到2ppm以下。以下。2、磺化煤法、磺化煤法将褐煤用浓硫酸在1501800C下处置后得到的产物为H型产品；假设再用烧碱处置得到的为N型产品。可分别用HK、

10、NK表示。其软化作用如下所示。3、离子交换树脂、离子交换树脂1阳离子交换树脂阳离子交换树脂如国产如国产732离子交换树脂，是具有磺酸基的强酸性离子交换树脂，是具有磺酸基的强酸性阳离子交换树脂，能交换水中的钙、镁等阳离子。阳离子交换树脂，能交换水中的钙、镁等阳离子。 2阴离子交换树脂阴离子交换树脂如国产的717离子交换树脂，是具有季铵盐构造的强碱性阴离子交换树脂，具有与水中阴离子交换的才干。 3交换树脂的再生交换树脂的再生阳离子或阴离子交换树脂运用一定阳离子或阴离子交换树脂运用一定时间后即失效，因此必需让其再生。通时间后即失效，因此必需让其再生。通常阳离子交换树脂可用常阳离子交换树脂可用4%盐酸

11、溶液处置，盐酸溶液处置，而阴离子交换树脂可用而阴离子交换树脂可用4%的烧碱溶液处的烧碱溶液处置，使其再生后反复利用。置，使其再生后反复利用。三、化学软化法软水剂三、化学软化法软水剂1、磷酸三钠经过化学反响使水中的钙、镁盐转变成、磷酸三钠经过化学反响使水中的钙、镁盐转变成磷酸的钙盐或镁盐而沉淀。磷酸的钙盐或镁盐而沉淀。2、纯碱作为软水剂主要去除水中的钙、镁离子、纯碱作为软水剂主要去除水中的钙、镁离子 3、六偏磷酸钠能与钙、镁离子构成比较稳定的络合物，而不再具有硬水的性质。4、胺的醋酸衍生物、胺的醋酸衍生物 1EDTA2氨三乙酸钠氨三乙酸钠染整消费加工过程中，在配制染化料溶液时普通要参与软水，假设

12、没有软水，就必需求参与上述软水剂。运用本钱：纯碱、磷酸三钠六偏磷酸钠EDTA软化效果：纯碱、磷酸三钠六偏磷酸钠EDTA4外表张力和外表吸附景象外表张力和外表吸附景象一、外表张力一、外表张力 当一滴水或其它液体从滴管中掉下来时，有构成当一滴水或其它液体从滴管中掉下来时，有构成球形的倾向，并使液滴坚持最小的外表积，而获得相球形的倾向，并使液滴坚持最小的外表积，而获得相对稳定的形状。这是由于水或其它液体外表有一种对稳定的形状。这是由于水或其它液体外表有一种“力，通常将其称为外表张力。力，通常将其称为外表张力。图图11液体分子受力作用表示图液体分子受力作用表示图图图12液体的外表张力液体的外表张力三、

13、外表吸附景象三、外表吸附景象 当一液体中溶有另一种物质时，它的外表张力要发生一定的变化。其变化规律可用吉布斯Gibbs等温吸附公式来表述即式中：溶液与空气或其蒸汽接触的单位外表层内溶质的量；外表张力；R理想气体常数； 浓度；T绝对温度；讨论：当在溶液中参与溶质后，能够出现的情况如下：1假设0，那么0，阐明表层溶质浓度大于溶液内部浓度，这种景象为外表正吸附景象；2假设0，那么0，阐明表层溶质浓度小于溶液内部浓度，这种景象为外表负吸附景象；5 外表活性剂的构造特征及其溶液的性质外表活性剂的构造特征及其溶液的性质一、定义一、定义外表活性剂外表活性剂(S.A.A)Surface Active Agen

14、t 是指在液体中，添加少量或是指在液体中，添加少量或极稀浓度的便能显著地降低极稀浓度的便能显著地降低液体的外表张力一液体的外表张力一和和界面张力的物质。界面张力的物质。图图13S.A.A浓度与浓度与的关系的关系二、构造特征二、构造特征虽然外表活性剂种类很多，但它们都有一个共同的特征，都是由亲水基和疏水基两部分组成，其表示图如下：图14S.A.A构造表示图外表活性剂分类：外表活性剂分类：三、临界胶束浓度三、临界胶束浓度Critical Micelle Concentration 当外表活性剂溶解在水中后，由于它的构造特征使其构成如下陈列：外表活性剂在溶液中的陈列情况又与浓度有关：外表活性剂在溶液

15、中的陈列情况又与浓度有关： 当浓度到达一定大小后，外表活性剂在溶液外表构成单分子膜，将水和空气隔开；此时，假设继续提高外表活性剂的浓度，那么有利于外表活性剂分子在溶液内部相互聚集在一同，构成疏水基在内，亲水基向外的胶束。S.A.A在溶液中构成胶束所需的最低浓度，称为临界胶束浓度。在溶液中构成胶束所需的最低浓度，称为临界胶束浓度。CMC值的大小，主要与以下要素有关，1疏水基的碳链越长，越饱和，CMC赿小；2温度越高，CMC越大；3参与电解质，CMC下降；S.A.A胶束的外形：胶束的外形：6 常用的外表活性剂及运用分类常用的外表活性剂及运用分类 一、运用分类一、运用分类 根据运用性能，外表活性剂可

16、作为润湿剂、乳根据运用性能，外表活性剂可作为润湿剂、乳化剂、分散剂、净洗剂等。化剂、分散剂、净洗剂等。 1、前处置助剂、前处置助剂 主要有浸透剂、精练剂、退浆剂、氧漂稳定剂、浸透主要有浸透剂、精练剂、退浆剂、氧漂稳定剂、浸透剂、洗涤剂等。剂、洗涤剂等。 2、染色、印花助剂、染色、印花助剂 主要有匀染剂、消泡剂、无醛固色剂、粘合剂、糊主要有匀染剂、消泡剂、无醛固色剂、粘合剂、糊料、增稠剂、交联剂等。料、增稠剂、交联剂等。 3、后整理助剂、后整理助剂 主要有柔软剂、抗静电剂等。主要有柔软剂、抗静电剂等。二、常用的外表活性剂二、常用的外表活性剂1、高级脂肪酸的钠盐或钾盐如肥皂、高级脂肪酸的钠盐或钾盐

17、如肥皂Soap 2、磺酸盐类如十二烷基苯磺酸钠、磺酸盐类如十二烷基苯磺酸钠Alkylbenzosulfonate简称简称ABS 3、烷基硫酸酯盐类、烷基硫酸酯盐类如土耳其红油，是蓖麻油经硫酸作用而构成的硫酸酯盐。4、烷基磷酸酯盐类主要做前处置助剂的复配成分。5、阳离子、阳离子S.A.A如1227外表活性剂 ：6、非离子S.A.A1平平加O2乳化剂乳化剂EL(Emulsifying agent EL)3浸透剂JFCDispersing agent JFC 7、两性外表活性剂、两性外表活性剂如十二烷基甜菜碱洗涤剂、柔软剂、抗静电剂8、绿色外表活性剂、绿色外表活性剂 利用天然资源开发的外表活性剂。如

18、烷基多糖苷又称APGAlkyl Polyglycoside,是以淀粉或葡萄糖和天然脂肪醇为原料合成的一种新型外表活性剂，具有无毒、无刺激和生物降解而彻底的优点。APG可以作为浆洗剂、精练剂、乳化剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等运用。采用非离子S.A.A取代阴离子S.A.A也是一个重要的开展方向。习题和思索题习题和思索题1、什么叫硬度、碱度？并简述硬水对染整加工有何影响？2、什么叫ppm？根据其值的大小怎样来划分水的级别？3、什么叫化学软化法？阐明常用的3类软化剂的软化原理及特点。4、 什么叫S.A.A？并简述其构造特征及溶液性质。5、阐明普通情况下雨水、地表水、浅地下水和深地下水中杂质的组成及其来源。6、为什么通常见到的液滴都是类似球状的?粉状固体(如面粉)长期储存为什么会有结块景象?7、分别进展以下操作: 在肥皂稀水溶液的外表用刀片飞快地刮下一薄层溶 液； 在上述肥皂溶液中通入空气后构成泡沫。将上述薄层溶液搜集,并将泡沫收 集待其破裂后构