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化工设备清洗的设备污垢在吸附作用中,分子间作用力是最基本和做重要的。因此下面对化工管道清洗污垢与化工设备清洗对象间的分子间作用力做进一步介绍。
界面上相互接触的化工设备清洗对象表面分子与污垢分子之间存在的分子间作用力可具体区分为范德华作用力、油性结合力和氢键作用力。
(1)范德华作用力:即通常说的分子间作用力。无论非极性分子之间,非极性分子与极性分子之间或极性分子之间都存在着分子间作用力。本质上讲分子间的作用力也是静电引力引起的。由于分子中含有电子、质子等带正、负电荷中心相重合称为非极性分子,而正、负电荷中心不重合称为极性分子。由于组成分子的各种微粒都处在不断运动之中,无论极性分子或非极性分子的正、负电荷中心位置都在不断变化而不相重合,因此当分子相互靠近时,它们的正、负电荷中心之间就会产生静电引力而相互吸引,这种作用力称为分子间吸引力。但这种分子间相互吸引作用比比化学键弱,大约仅为化学键作用力的十分之一到百分之几,而且是在分子靠得很近时产生作用。
(2)油性结合力:是有时把含有疏水的非极性集团的分子间范德华力单独称为油性结合力。当两种含有非极性基团的分子相互吸引,就像水中的油滴有相互凝聚在一起的趋势一样。非极性物体表面对非极性污垢或油脂就是靠这种油性结合力而表现出很强的吸附作用的。
(3)氢键:在分子间作用力中,氢键是特殊的一种。靠氢键结合在物体表面上的微量吸附污垢,往往用通常可达到共价键力1/10的强度。不仅在水分子之间,而且氢原子与电负性很大的另一原子形成共价键时也会形成氢键。所以在分子中含有H-F\H-O\H-N键时,往往分子间可以靠氢键相互吸引。当化工管道清洗污垢与化工设备清洗对象分子间能形成氢键时,就会使污垢顽固吸附在表面很难除去。因此对污垢与物质表面分子相互作用力的情况要作具体分析,才能更深刻了解化工设备清洗去污的机理。比如在以水作为媒质的换热器清洗情况下非极性的污垢比极性污垢更难以去除,而在疏水表面上的非极性污垢更难去除。而同为极性污垢在亲水表面上又比在疏水表面更难去除化工设备清洗的污垢。这些都与分子的性质分子间作用力有关。
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