寫在前面
表活性劑博大精深,涉及范圍之廣研究之深非短短本文可以一言蔽之,故本文不作太深入討論。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中,我們常聽(tīng)到表活表活的,你可知道什么是表面活性劑嗎?
什么是表面活性劑
表面活性劑( surfactant)一詞來(lái)自英文,是短語(yǔ)“表面”( surfac)、“活性”( active)和“藥劑”( arent)的縮合詞,它是一類重要的精細(xì)化學(xué)品,表面活性劑一般富集于表面,并能大大降低溶劑(一般指水)的表面張力,改變體系的表面狀態(tài),從而產(chǎn)生潤(rùn)濕、乳化、破乳、起泡、消泡、分散、凝聚、加溶等系列獨(dú)特的物理化學(xué)作用,這類特殊的化學(xué)品稱為表面活性劑。
表面活性劑的原理
表面活性劑遠(yuǎn)在人類認(rèn)識(shí)它之前就已客觀存在,如原生動(dòng)物的細(xì)胞雙分子膜中存在的蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì),肥皂是最早被人類認(rèn)識(shí)和利用的表面活性劑,而十二烷基苯磺酸鈉的開(kāi)發(fā),使其在洗滌劑領(lǐng)域替代肥皂,并成為近幾十年中產(chǎn)量最大的合成洗滌劑。
表面活性劑科學(xué)涉及兩個(gè)重要部分:表面活性劑合成化學(xué)和表面活性劑物理化學(xué)。
人類認(rèn)識(shí)表面活性劑是從洗滌劑開(kāi)始的。在歷史上的一段時(shí)間內(nèi)洗滌劑,甚至皂,就作為表面活性劑的同義詞而使用。
表面活性劑的分類
圖來(lái)自:表面活性劑化學(xué)-董國(guó)君、蘇玉、王桂香著。
表面活性劑按離子類型主要分為離子性和非離子性兩大類,陰離子和非離子表面活性劑主要被使用在洗滌劑和化妝品上,而陽(yáng)離子表活因具有反洗滌作用,通常不能作為洗滌劑。
表面活性劑在水產(chǎn)中的作用
表面活性劑在消毒領(lǐng)域的應(yīng)用研究, 近幾年的發(fā)展速度很快, 獲準(zhǔn)上市的相關(guān)產(chǎn)品的種類與數(shù)量在不斷增加。水產(chǎn)養(yǎng)殖中主要表現(xiàn)在:直接使用具有殺菌作用的表面活性劑, 而且不斷推出新的品種;在傳統(tǒng)消毒藥物中加入表面活性劑來(lái)改進(jìn)、提高消毒效果, 達(dá)到增效目的。
1、直接殺菌
主要有陽(yáng)離子表面活性劑中的季銨鹽類和季磷鹽類消毒劑。
如季胺鹽類的苯扎溴氨
和被應(yīng)用在改底殺菌上的季磷鹽類的四羥甲基硫酸磷等。
季胺鹽類殺菌劑特點(diǎn)
①化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定作用時(shí)間長(zhǎng),這對(duì)無(wú)增氧機(jī)、池塘水流動(dòng)性差的情況特別適合。(如含氯消毒劑,作用時(shí)間極短,水位高的時(shí)候,底層水和底質(zhì).基本無(wú)法消毒,而這些區(qū)域又是最需要消毒的地方)。季銨鹽類消毒劑由于作用時(shí)間長(zhǎng),即使在相對(duì)靜止的水體中,亦可通過(guò)擴(kuò)散作用使部分藥物到達(dá)底層。
②高pH值條件下效果好,季銨鹽類消毒劑,在pH=3時(shí)效果很差。在pH值8~10時(shí),效果最好。這特別適合鹽堿池塘水體消毒,也適合生石灰調(diào)節(jié)水質(zhì)后的水體消毒。(很多消毒劑如含氯消毒劑、含碘消毒劑等都不宜和生石灰同用)。
③易被各種物體表面所吸附:季銨鹽類消毒劑在某些物質(zhì)表面,其濃度可數(shù)倍于水體。因此,對(duì)飼料臺(tái)、池塘底部等容易藏污垢的地方有很好的吸附消毒作用。對(duì)魚(yú)類體表也有很好的吸附作用,特別是養(yǎng)殖魚(yú)類創(chuàng)傷面的病變部位容易吸附。但有水葫蘆、浮萍的水中,這些水生植物會(huì)影響其消毒效果。
季磷鹽類中的四羥甲基硫酸磷被用來(lái)底質(zhì)改良,效果微弱,而且不具備底質(zhì)氧化作用,并且在夏季高溫使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生微量的磷元素,對(duì)于水體藻相具有富營(yíng)養(yǎng)化的催化作用,也就是增加了藍(lán)藻水華爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。養(yǎng)殖生產(chǎn)中前期投料少底質(zhì)惡化不嚴(yán)重,水體營(yíng)養(yǎng)鹽不夠的情況下使用還是可以的。
2、協(xié)同殺菌作用
大量上市的含氯復(fù)方消毒劑, 多為次氯酸鈉等含氯消毒劑中加入陰離子表面活性劑, 如加入十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等,可顯著提高消毒劑殺菌效果。
戊二醛復(fù)方消毒劑中多使用季銨鹽類消毒劑作為增效劑, 如單獨(dú)使用戊二醛消毒, 需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %戊二醛作用20 min~40 min , 如果加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2 %陽(yáng)離子表面活性劑, 則戊二醛的使用劑量可下降50 %左右。戊二醛的長(zhǎng)期毒性較大, 其劑量的下降則可提高使用的安全性。
3、改變劑型作用
其實(shí)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,大量的投入品都有表面活性劑的身影,調(diào)水類,改底類,殺菌類甚至包括內(nèi)服類等。比如聚維酮碘,利用表面活性劑作為載體 , 在一定條件下, 可將碘與聚醇醚或 PVP 絡(luò)合 , 即為廣泛使用的消毒劑。
包括內(nèi)服藥中添加的兩性表活-聚丙烯酸酰胺來(lái)起到粘合劑的作用,和用表活,有機(jī)酸,過(guò)氧化物及無(wú)機(jī)緩沖系統(tǒng)組成的混合物制成的改底片。用高分子表活制成的絮凝劑和凈水劑等
總結(jié)
表面活性劑種類繁多分支龐大,由于它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)及其性能 , 其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣, 在水產(chǎn)中的應(yīng)用前景也非常廣闊,期待表活的表現(xiàn)。
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本文參考文獻(xiàn)有:
表面活性劑化學(xué)-董國(guó)君、蘇玉、王桂香
表面活性劑在消毒領(lǐng)域中的應(yīng)用-張文福
表面活性劑原理與應(yīng)用-楊繼生
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