工業(yè)中表面張力的重要性

2020-06-16

表界面張力在產(chǎn)品開發(fā)中起著重要作用。世界各地的研發(fā)部門都要測試表界面張力來提高他們的產(chǎn)品質量。優(yōu)化清潔劑配方以提高它們的清潔性能，降低表面活性劑的量以及在更低的溫度下使用更生態(tài)的表面活性劑。定制涂料以便更好地附著在應用的表面上，開發(fā)藥物以提高它們的效力。在這里列舉了一些行業(yè)的案例，包括洗衣清潔劑和藥物等等。

表面張力決定清潔劑配方的效力

水的高表面張力使它相對來說是比較差的清潔劑。當提高水的溫度（就像在洗衣服和洗碗碟時通常做的），因為表面張力降低清潔效率有輕微的提高。溫度本身的影響非常有限，不足以使水變成一個好的清潔劑，因此需要添加表面活性劑。表面活性劑是表面活性分子，吸附在表面上以降低表面張力。表面張力是在清潔劑配方開發(fā)中常規(guī)需要檢測的。

優(yōu)化涂料的表面張力以達到無缺陷涂層

對于涂料基本的要求是它可以在表面形成均勻無缺陷的涂層。很多表面檢測時發(fā)現(xiàn)不平整，有橘皮現(xiàn)象，有環(huán)形坑或者魚眼狀缺陷，這些都和表面張力有關，可以通過微調(diào)來改善。為了調(diào)整涂料的表面張力，需要添加少量的表面活性劑。因為較低的表面張力會使其和基材的潤濕性更好，因此需要降低涂料的表面張力。但是，太低的表面張力也會導致水平問題。因此，在尋求無缺陷涂料時需要平衡表面張力的大小。

界面張力是提高原油采收率一個重要指標

在石油開采中，采用不同的方法以提高原油采收率，如注入CO2用于提高采油率。當CO2被注入油田后，它和油、鹽水接觸并相互作用，由此改變油田內(nèi)的平衡條件和液體的性質。提高采油的效率關聯(lián)于一些因素，比如CO2滲透進油田的孔，以及它置換油田中油和鹽水的能力，并降低油的粘度。因此，CO2-水和 CO2-油的界面張力在采油效率中尤為重要。

界面張力決定食物的穩(wěn)定性

許多食物，比如牛奶，黃油，蛋黃醬以及冰激淋等都是乳液。乳液通常都由互不相溶的兩相組成（通常是油和水），其中一相以很小的液滴分散在另一相中。除了這兩相之外，乳液通常含有乳化劑，起著保持乳液穩(wěn)定性的重要作用。盡管可以通過均質制造油水乳液，但形成的乳液不穩(wěn)定會很快分離成兩相。乳化劑是表面活性分子，可以吸附在油-水界面形成一層膜從而阻止液滴合并而達到乳液的穩(wěn)定。在食品中，通常有一些典型的天然乳化劑，比如蛋白質和油脂，但通常還需要在生產(chǎn)中添加乳化劑。為了研究食品中的乳化劑，界面張力有著重要的作用。

表界面張力影響藥物的性能

表界面張力在許多藥物加工過程中扮演著重要的作用，從片劑包衣到藥物的溶解性和穩(wěn)定性。片劑包衣通常用于改善外觀，掩飾味道和嗅覺，并且控制藥物釋放的速率。高分子材料通常被用作包衣，因此高分子溶液的表面張力會影響到包衣的成功與否。表面活性分子通常會加到高分子涂層溶液中來降低它們的表面張力。因此，對于臨界膠束濃度的了解在制藥行業(yè)就尤為重要。

界面的性質對于藥物的溶解性來說也有著顯著的影響。例如，不同的脂質體釋放體系已研究用于提高現(xiàn)有藥物配方的效率。脂質體由磷脂質和膽固醇組成。為了找到磷脂質、膽固醇和藥物的較佳配比，以大化藥物的釋放和穩(wěn)定，脂質體的表面張力需要被評估。

在藥物開發(fā)中乳液穩(wěn)定性也很重要，因為乳液類的藥物通常用于注射或者個人護理產(chǎn)品。表面活性劑和高分子通過降低分散質和連續(xù)相之間的界面張力，通常扮演著乳液穩(wěn)定劑的角色。