Éifeachtaí Fo-ábhair agus Meáchan Móilíneach ar Airíonna Dromchla Éitear Ceallalóis Neamhionic

De réir theoiric tuile Washburn (Teoiric Treá) agus teoiric teaglaim van Oss-Good-Chaudhury (Teoiric Chomhcheangail) agus cur i bhfeidhm na teicneolaíochta columnar wick (Teicníc Wicking Colún), roinnt éitear ceallalóis neamh-ianach, mar shampla ceallalóis meitile. Tástáladh ceallalóis, hidroxypropil ceallalóis agus hidroxypropil meitilecellulose. Mar gheall ar na hionaid éagsúla, tá céimeanna ionaid agus meáchain mhóilíneacha na n-éitear ceallalóis seo, a bhfuinneamh dromchla agus a gcomhpháirteanna difriúil go suntasach. Léiríonn na sonraí go bhfuil bonn Lewis de éitear ceallalóis neamh-ianach níos mó ná an aigéad Lewis, agus is é an príomh-chomhpháirt den fhuinneamh saor ó dhromchla ná fórsa Lifshitz-van der Waals. Tá fuinneamh dromchla na hiodrocsapróipil agus a chomhdhéanamh níos mó ná fuinneamh hiodrocsaimeitile. Faoi bhonn an t-ionadaí céanna agus an méid ionaid chéanna, tá fuinneamh saor ó dhromchla na ceallalóis hidroxypropil comhréireach leis an meáchan móilíneach; cé go bhfuil an fuinneamh dromchla saor ó hiodrocsaipropil meitilcellulose comhréireach leis an méid ionadú agus comhréireach inbhéartach leis an meáchan móilíneach. Fuair ​​​​an turgnamh freisin go bhfuil an chuma ar fhuinneamh dromchla na hidroxypropil agus hidroxypropylmethyl san éitear ceallalóis neamh-ianach níos mó ná fuinneamh dromchla na ceallalóis, agus go gcruthóidh an turgnamh go bhfuil fuinneamh dromchla na ceallalóis tástáladh agus a chomhdhéanamh na sonraí. ag teacht leis an litríocht.

Eochairfhocail: éitear ceallalóis nonionic; ionadaithe agus céimeanna ionadaíochta; meáchan móilíneach; airíonna dromchla; teicneolaíocht wick

Is catagóir mór díorthaigh ceallalóis é éitear ceallalóis, ar féidir é a roinnt ina éitear anionic, cationic agus nonionic de réir struchtúr ceimiceach a n-ionadaí éitear. Tá éitear ceallalóis ar cheann de na táirgí is luaithe a ndearnadh taighde orthu agus a tháirgtear sa cheimic polaiméire. Go dtí seo, baineadh úsáid as éitear ceallalóis go forleathan i míochaine, sláinteachas, cosmaidí agus tionscal bia.

Cé gur tháirgtear éitear ceallalóis, mar shampla hidroxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose agus hydroxypropylmethylcellulose, go tionsclaíoch agus go ndearnadh staidéar ar go leor dá n-airíonna, níor tuairiscíodh go dtí seo a n-fhuinneamh dromchla, airíonna alcaile-imoibríocha aigéad. Ós rud é go n-úsáidtear an chuid is mó de na táirgí seo i dtimpeallacht leachtach, agus gur dócha go ndéanfaidh na saintréithe dromchla, go háirithe na saintréithe imoibrithe bonn-aigéad, difear dá n-úsáid, tá sé an-riachtanach staidéar a dhéanamh agus tuiscint a fháil ar shaintréithe ceimiceacha dromchla an éitear ceallalóis tráchtála seo.

Ag cur san áireamh go bhfuil na samplaí díorthaigh ceallalóis an-éasca a athrú le hathrú na gcoinníollacha ullmhúcháin, úsáideann an páipéar seo táirgí tráchtála mar shamplaí chun a gcuid fuinnimh dromchla a thréithriú, agus bunaithe ar seo, tionchar na n-ionadaí agus meáchain mhóilíneacha táirgí den sórt sin ar an dromchla. déantar staidéar ar airíonna.

1. Cuid turgnamhach

1.1 Amhábhair

Is é an t-éitear ceallalóis neamhianach a úsáidtear sa turgnamh ná táirge deCO CEIMICEACHA KIMA, TEO,. Níor cuireadh na samplaí faoi aon chóireáil roimh thástáil.

Ag cur san áireamh go bhfuil díorthaigh ceallalóis déanta as ceallalóis, tá an dá struchtúr dlúth, agus tuairiscíodh airíonna dromchla ceallalóis sa litríocht, agus mar sin úsáideann an páipéar seo ceallalóis mar an sampla caighdeánach. Tugadh an códainm C8002 ar an sampla ceallalóis a úsáideadh agus ceannaíodh óKIMA, CN. Níor cuireadh an sampla faoi aon chóireáil le linn na tástála.

Is iad seo a leanas na himoibrithe a úsáideadh sa turgnamh: eatán, dé-iodomeatán, uisce dí-ianaithe, foirmimíd, tolúéin, clóraform. Ba tháirgí anailíseacha íona na leachtanna go léir ach amháin uisce a bhí ar fáil ar bhonn tráchtála.

1.2 Modh turgnamhach

Sa turgnamh seo, glacadh leis an teicníc wicking colún, agus gearradh cuid (thart ar 10 cm) de phípéad caighdeánach le trastomhas istigh de 3 mm mar an fheadán colún. Cuir 200 mg de shampla púdraithe isteach sa fheadán colún gach uair, ansin é a chroith chun é a dhéanamh cothrom agus é a chur go hingearach ar bhun an choimeádáin ghloine le trastomhas istigh de thart ar 3 cm, ionas gur féidir an leacht a adsorbú go spontáineach. Meáigh 1 mL den leacht atá le tástáil agus cuir isteach i gcoimeádán gloine é, agus taifead an t-am tumoideachais t agus fad an tumoideachais X ag an am céanna. Rinneadh na turgnaimh go léir ag teocht an tseomra (25±1°C). Tá gach sonraí ar an meán de thrí thurgnaimh mhacasamhlú.

1.3 Sonraí turgnamhacha a ríomh

Is é an bunús teoiriciúil chun teicníc wicking colún a chur i bhfeidhm chun fuinneamh dromchla ábhar púdair a thástáil ná cothromóid tuile Washburn (cothromóid treá Washburn).

1.3.1 Ga éifeachtach ribeach Tag an tsampla tomhaiste a chinneadh

Agus foirmle thumoideachais Washburn á cur i bhfeidhm, is é cos=1 an coinníoll chun fliuchadh iomlán a bhaint amach. Ciallaíonn sé seo, nuair a roghnaítear leacht le tumadh isteach i soladach chun riocht iomlán fliuch a bhaint amach, is féidir linn ga éifeachtach ribeach Reff den sampla tomhaiste a ríomh trí thástáil a dhéanamh ar an achar agus ar an am tumoideachais de réir cás speisialta de fhoirmle tumoideachais Washburn.

1.3.2 Ríomh fórsa Lifshitz-van der Waals don sampla tomhaiste

De réir rialacha van Oss-Chaudhury-Good le chéile, an gaol idir na frithghníomhartha idir leachtanna agus solaid.

1.3.3 Fórsa bun-aigéad Lewis na samplaí tomhaiste a ríomh

Go ginearálta, déantar airíonna aigéad-bun na solad a mheas ó shonraí atá líonta le huisce agus le formamide. Ach san Airteagal seo, fuair muid amach nach bhfuil aon fhadhb ann nuair a úsáidtear an péire leachtanna polacha seo chun ceallalóis a thomhas, ach i dtástáil éitear ceallalóis, toisc go bhfuil airde tumoideachais an chórais tuaslagáin polar d'uisce / formamide in éitear ceallalóis ró-íseal. , rud a fhágann gur deacair am a thaifeadadh. Mar sin, roghnaíodh an córas tuaslagáin tolúéin/clóraform a thug Chibowsk isteach. De réir Chibowski, is rogha freisin é córas tuaslagáin pholaire tolúéin/clóraform. Tá sé seo toisc go bhfuil aigéadacht agus alcaileacht an-speisialta ag an dá leacht seo, mar shampla, níl aon aigéadacht Lewis ag tolúéin, agus níl aon alcaileacht Lewis ag clóraform. D'fhonn na sonraí a fhaightear ón gcóras tuaslagáin tolúéin/clóraform a fháil níos gaire don chóras tuaslagáin pola uisce/formamide a mholtar, úsáidimid an dá chóras leachta polacha seo chun ceallalóis a thástáil ag an am céanna, agus ansin faighimid na comhéifeachtaí leathnaithe nó crapadh comhfhreagracha. roimh iarratas a dhéanamh Tá na sonraí a fhaightear trí éitear ceallalóis a thol le tolúéin/clóraform gar do na conclúidí a fuarthas don chóras uisce/formaimíde. Ós rud é go bhfuil éitear ceallalóis díorthaithe ó cheallalós agus go bhfuil struchtúr an-chosúil idir an dá cheann, d'fhéadfadh an modh meastacháin seo a bheith bailí.

1.3.4 Fuinneamh saor ó dhromchla iomlán a ríomh

2. Torthaí agus Plé

2.1 Caighdeán ceallalóis

Ós rud é gur aimsigh ár dtorthaí tástála ar shamplaí caighdeánacha ceallalóis go bhfuil na sonraí seo ag teacht go maith leo siúd a tuairiscíodh sa litríocht, tá sé réasúnta a chreidiúint gur cheart na torthaí tástála ar éitear ceallalóis a mheas freisin.

2.2 Torthaí tástála agus plé ar éitear ceallalóis

Le linn na tástála ar éitear ceallalóis, tá sé an-deacair an t-achar agus an t-am tumoideachais a thaifeadadh mar gheall ar an airde tumoideachais an-íseal uisce agus formamide. Mar sin, roghnaíonn an páipéar seo an córas tuaslagáin tolúéin/clóraform mar réiteach eile, agus déanann sé meastachán ar aigéadacht Lewis an éitear ceallalóis bunaithe ar thorthaí tástála uisce/formaimíd agus tolúéin/clóraform ar cheallalós agus ar an gcaidreamh comhréireach idir an dá chóras réitigh. agus cumhacht alcaileach.

Ag glacadh ceallalóis mar shampla caighdeánach, tugtar sraith de shaintréithe aigéad-bun éitear ceallalóis. Ós rud é go ndéantar tástáil dhíreach ar an toradh ar éitear ceallalóis a thuile le tolúéin/clóraform, tá sé diongbháilte.

Ciallaíonn sé seo go mbíonn tionchar ag cineál agus meáchan móilíneach na n-ionadach ar airíonna aigéad-bun éitear ceallalóis, agus ar an gcaidreamh idir an dá ionad, hidroxypropil agus hidroxypropylmethyl, ar airíonna aigéad-bun éitear ceallalóis agus an meáchan móilíneach go hiomlán os coinne. Ach d'fhéadfadh sé a bheith bainteach freisin leis an bhfíric gur ionadaí measctha iad na Básanna.

Ós rud é go bhfuil na hionadaithe MO43 agus K8913 difriúil agus go bhfuil an meáchan móilíneach céanna acu, mar shampla, is é an t-ionadaí den chéad cheann hidroxymethyl agus ionad an dara ceann ná hidroxypropil, ach is é meáchan móilíneach an dá cheann ná 100,000, mar sin ciallaíonn sé freisin go bhfuil an t-ionad. bonn a bhfuil an meáchan móilíneach céanna leis Faoi na himthosca, féadfaidh S+ agus S- an ghrúpa hiodrocsaimeitile a bheith níos lú ná an grúpa hiodrocsapróipil. Ach is féidir an méid ionadaíochta a dhéanamh freisin, toisc go bhfuil an leibhéal ionadaíochta K8913 thart ar 3.00, agus nach bhfuil i MO43 ach 1.90.

Ós rud é go bhfuil an méid ionadúcháin agus ionaid K8913 agus K9113 mar an gcéanna ach nach bhfuil ach an meáchan móilíneach difriúil, léiríonn an chomparáid idir an dá cheann go laghdaítear an S + de cheallalóis hidroxypropil le méadú ar an meáchan móilíneach, ach méadaíonn S ar a mhalairt. .

Ón achoimre ar thorthaí tástála fuinneamh dromchla gach éitear ceallalóis agus a gcomhpháirteanna, is féidir a fheiceáil, cibé acu an éitear ceallalóis nó ceallalóis é, is é an príomh-chomhpháirt dá fhuinneamh dromchla ná fórsa Lifshitz-van der Waals, ag cuntasaíocht do thart ar 98% ~ 99%. Thairis sin, tá fórsaí Lifshitz-van der Waals de na héitear ceallalóis nonionic seo (seachas MO43) den chuid is mó freisin ná iad siúd de cheallalóis, rud a léiríonn go bhfuil próiseas éitearaithe ceallalóis ina phróiseas freisin chun fórsaí Lifshitz-van der Waals a mhéadú. Agus mar thoradh ar na méaduithe seo bíonn fuinneamh dromchla éitear ceallalóis níos mó ná fuinneamh ceallalóis. Tá an feiniméan seo an-suimiúil toisc go n-úsáidtear na héitear ceallalóis seo go coitianta i dtáirgeadh dromchlaghníomhaithe. Ach is díol suntais na sonraí, ní hamháin toisc go bhfuil na sonraí faoin sampla caighdeánach tagartha a tástáladh sa turgnamh seo thar a bheith comhsheasmhach leis an luach a thuairiscítear sa litríocht, tá na sonraí faoin sampla caighdeánach tagartha thar a bheith comhsheasmhach leis an luach a thuairiscítear sa litríocht, do Mar shampla: na ceallalóis seo go léir Tá SAB na n-éitear i bhfad níos lú ná sin na ceallalóis, agus tá sé seo mar gheall ar a mbonn an-mhór Lewis. Faoi bhonn an t-ionadaí céanna agus an méid ionaid chéanna, tá fuinneamh saor ó dhromchla na ceallalóis hidroxypropil comhréireach leis an meáchan móilíneach; cé go bhfuil an fuinneamh dromchla saor ó hiodrocsaipropil meitilcellulose comhréireach leis an méid ionadú agus comhréireach inbhéartach leis an meáchan móilíneach.

Ina theannta sin, toisc go bhfuil SLW níos mó ag éitear ceallalóis ná ceallalóis, ach tá a fhios againn cheana féin go bhfuil a gcuid scaiptheacht níos fearr ná ceallalóis, mar sin is féidir a mheas roimh ré gur cheart gurb é fórsa Londain an phríomh-chomhpháirt de SLW arb é éitear ceallalóis nonionic é.

3. Conclúid

Tá sé léirithe ag staidéir go bhfuil tionchar mór ag an gcineál ionadaí, méid an ionaid agus an meáchan móilíneach ar fhuinneamh dromchla agus ar chomhdhéanamh éitear ceallalóis neamh-ianach. Agus is cosúil go bhfuil an rialtacht seo a leanas ag an éifeacht seo:

(1) Tá S+ éitear ceallalóis neamhianach níos lú ná S-.

(2) Is é fórsa Lifshitz-van der Waals is mó atá i bhfuinneamh dromchla éitear ceallalóis neamhionic.

(3) Tá éifeacht ag meáchan móilíneach agus substitents ar fhuinneamh dromchla éitear ceallalóis neamh-ianach, ach braitheann sé go príomha ar an gcineál subtitents.

(4) Faoi bhonn an t-ionadaí céanna agus an méid ionaid chéanna, tá fuinneamh saor ó dhromchla na ceallalóis hiodrocsaipropil comhréireach leis an meáchan móilíneach; cé go bhfuil an fuinneamh dromchla saor ó hiodrocsaipropil meitilcellulose comhréireach leis an méid ionadú agus comhréireach inbhéartach leis an meáchan móilíneach.

(5) Is próiseas é an próiseas éitearúcháin ceallalóis ina n-ardaíonn fórsa Lifshitz-van der Waals, agus is próiseas é freisin ina laghdaítear aigéadacht Lewis agus go n-ardaíonn alcaileacht Lewis.