在工业生产过程中,生产工艺的设备和管线中会产生各种各样的污垢,如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀性的污垢等,这些污垢通常会导致设备和管线失效、装置系统生产效率下降、能耗增加等,严重时甚至发生安全事故。近年来,随着新型合成工业的迅猛发展,新型的工业污垢也不断涌现,而且其分子结构组成日趋复杂;另外,工业污垢和不同洗涤对象之间的粘结机理和粘结形态,也往往取决于污垢种类及被清洗对象的结构组成和表面物化性质。出于环境保护的需要,目前对化学药剂的可生物降解性及无毒无害性要求日益提高,因此,对化学清洗技术不断提出了新的挑战。
化学清洗是一门综合技术,涉及到污垢形成和性能的研究、清洗剂及助剂的选择配制、缓蚀剂的选用、清洗工艺技术、清洗设备的研制和利用、清洗过程检测技术以及废液处理等等。其中,清洗剂的选择是决定清洗工作成败关键的一环,它直接影响设备的清洗效果、除垢率、腐蚀率及经济效益等。清洗剂主要由清洗主剂、缓蚀剂、表面活性剂三大组分构成。
表面活性剂由于其分子结构中同时具有亲水基和疏水基部分,在化学清洗中起着吸附、渗透、乳化、溶解、洗涤等作用,其在化学清洗中不仅仅作为辅助剂,而且可以作为主要组分而得到广泛重视,尤其在酸洗、碱洗、缓蚀、除油、杀生等清洗过程中已经发挥出越来越大的作用。
表面活性剂由于其独特的性质而广泛应用到工农业生产的各个部门,尤其在清洗行业中发挥着举足轻重的作用。但大量的表面活性剂通过多种途径进入生态环境,对环境造成 的危害也越来越严重。其中绝大部分的表面活性剂未经妥善处理即排放到河流、海洋等自然水体中,严重影响周围生态系统的平衡发展。表面活性剂在低浓度下即产生大量泡沫,它的存在不仅影响了自然水体景观的美感,且其生物毒性还直接威胁到水生动植物的生存;另外由于水中表面活性剂的存在,其进行的有氧生物降解消耗了大量的氧气,使水中溶解氧量明显降低,造成水质恶化;还有一部分表面活性剂不仅具有抑制和杀死微生物的作用,而且还抑制其他有毒物质的降解。
另一方面,大量水体中未能被降解的表面活性剂被土壤吸附以后,影响了土壤的某些性质,显著地降低了土壤对有机毒物的吸附作用,并改变了土壤中微生物的组成,造成了进一步的污染。表面活性剂的污染已经成为环境领域面临的一个难题。因此,在表面活性剂的研究及应用过程中,应考虑到表面活性剂自身可能产生的危害和污染及在环境中迁移、转化、累积效应等方面的影响。