多数金属类产品在加工完毕后,需要除油后才能进行表面化学镀或电镀处理,否则油污会对次磷酸钠,硫酸镍,乳酸,柠檬酸体系的化学镀液产生破坏作用。表面活性剂的乳化作用,降低表面张力的作用较强。表面活性剂的除油作用机理究竟是什么呢?下面我们简单探讨一下。
当未加表面活性剂时,在容器中油和水的接触面上,有相互排斥和各自尽量缩小其接触面积的两种作用。因此,只有当油浮于水面分为两层时,它们的接触面积才小,才稳定。如果加以搅拌,油便变成微小粒子分散在水中。这样就增大了油与水的接触面积,使油处于不稳定状态,一旦搅拌停止,它们又把接触面积恢复到原来的*小情况,像原来那样分为上、下两层。如上所述,表面活性剂分子是由具有能溶于油的亲油基和易溶于水的亲水基所组成,因此,当烧杯中加人表面活性剂后,它能吸附在油水两相界面上,以其两个基团分别把油和水连接起来,从而防止了它们的相斥作用,而它的除油污的机理,可从以下两个作用来阐明。
1,乳化作用
如果在水多油少的情况下,就会出现亲水的力量大于亲油的力量的情况,于是油就会被一点一点逐步地拉到水中去,使澄清水分分散有无数的细小的油污颗粒,变成像牛奶那样的胶体溶液,人们就称之为"乳化作用“。与另外一种种情况相反,加了表面活性剂后,即使在静止的状态,就可以把油分散在水中,而不再恢复原状。如果用搅拌以后,则这个过程将更为加速。这也是搅拌可以加快除油作用的原因。
2,降低表面张力的作用
物体相界面(如液-液、液-固、液-气)之间的张力统称界面张力。而把液-气相界面之间的张力叫做表面张力。在没有表面活性剂存在的情况下,滴一滴水在任何固体的表面上,水很快就会呈球状。这是因为水的表面张力使水能保持*小表面积。分子在液相内部与在界面上所处的环境不同,在液相内部的分子B,它周围的其他分子对它的吸引力是对称的,因此分子液相内部移动无需作功,但是在表面上分子A,它与周围分子间的吸引力是不对称的,因为表面层内分子的密度是从液相的密度转变为气相的密度,所以液相内部分子对它的吸引力较大,而气相内部分子对它的吸引力要小得多,结果产生了表面分子受到向液相内部的拉力,所以表面层分子比液相内部分子相对地不稳定,它有向液相内部迁移的趋势,所以液相表面有自动缩小的趋向。
如金属部件表面含有油污,若把水倒在其上,却不能形成均匀的整片水膜,而是出现许许多多大小不等的水珠,不均匀地、稀疏地分散在表面上,这也说明了如不改变水的表面张力,是无法对油起乳化作用的。当水中加人表面活性剂后,通常表面张力要降低。由亲水基和亲油基组成的化合物都可称为表面活性剂,但对水的表面张力的降低程度却差别很大,所以通常使用的主要是降低水的表面张力作用较强的表面活性剂。