Báo cáo ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến oxy hòa tan trong nước

2020-05-12 00:25:42

Chất hoạt động bề mặt nhóm hydrocarbon ưa nước (oleophobia) thường được sử dụng trong các sản phẩm thủy sản. Khi các phân tử Chất hoạt động bề mặt đi vào dung dịch nước, nhóm kỵ dầu của Chất hoạt động bề mặt có xu hướng thoát ra khỏi pha nước để giảm sự tiếp xúc với nước càng nhiều càng tốt. Tuy nhiên, do sự tồn tại của nhóm ưa nước trong phân tử chất hoạt động bề mặt nên nó không thể thoát ra khỏi pha nước hoàn toàn. Kết quả của sự cân bằng là các phân tử chất hoạt động bề mặt trong dung dịch Nó được làm giàu trên bề mặt, nghĩa là nhóm lipophilic hướng về không khí và nhóm ưa nước được đưa vào pha nước, do đó giao diện được hình thành bởi nước và không khí ban đầu dần dần được thay thế bằng giao diện được hình thành bởi nhóm lipophilic và không khí của chất hoạt động bề mặt, sức căng bề mặt của nước giảm và không khí có nhiều khả năng đi vào vùng nước hơn.      

Mật độ của nước mặt thấp hơn mật độ của nước đáy vì nồng độ thấp không thể hình thành các mixen. Dưới sự phân tán của chất hoạt động bề mặt, nước trên và dưới tuần hoàn để đưa không khí xuống đáy bể.      

Đặc biệt vào ban ngày, hàm lượng oxy ở tầng nước trên độ sâu bù của thủy vực nuôi trồng thủy sản bị quá bão hòa do quá trình quang hợp của thực vật phù du, trong khi hàm lượng oxy ở tầng nước dưới nồng độ bù, đặc biệt ở tầng nước đáy lại quá thấp hoặc thậm chí yếm khí do tiêu thụ oxy của quá trình hô hấp sinh học, quá trình oxy hóa chất hữu cơ, v.v..      

Sau khi chất hoạt động bề mặt được rắc vào vùng nước nuôi trồng thủy sản vào ban ngày, chất hoạt động bề mặt bắt đầu phân bố ở lớp trên của vùng nước nuôi trồng thủy sản, làm cho mật độ của lớp trên của vùng nước nuôi trồng thủy sản tăng lên, sẽ đẩy nước giàu oxy ở lớp trên di chuyển đến lớp dưới của vùng nước nuôi trồng thủy sản, sẽ gây ra sự đối lưu ở các lớp trên và dưới của toàn bộ vùng nước nuôi trồng thủy sản, làm tăng hàm lượng oxy của vùng nước phía dưới và làm giảm sự suy giảm chất lượng nước và vật liệu đáy ở lớp dưới. Một loại

Trong vùng nước nuôi trồng thủy sản mật độ cao, một lượng lớn thức ăn thường được đưa vào vùng nước để động vật thủy sản tiêu hóa và sau đó một lượng lớn chất thải được thải ra. Sau quá trình phân hủy của vi sinh vật, chuyển hóa sinh vật phù du và các yếu tố khác, màng dầu được hình thành trên bề mặt nước để ngăn không khí tiếp xúc với nước và làm tăng sức căng bề mặt của nước. Chất hoạt động bề mặt có thể làm cho màng dầu dần dần co lại thành các hạt dầu, được tách ra, cuộn lại và tập trung vào cửa thoát khí bằng dòng nước. Khi lượng chất hoạt động bề mặt lớn, nó có thể được nhũ hóa và lơ lửng trong nước dưới dạng hạt.

Sự giảm sức căng bề mặt của nước làm cho oxy trong không khí dễ dàng di chuyển trong nước hơn, đẩy nhanh quá trình hòa tan oxy trong nước và tăng độ trong suốt giúp tăng cường quá trình quang hợp của tảo, từ đó tăng hàm lượng oxy trong nước.

Hiện nay, chất hoạt động bề mặt có thể được sử dụng làm chất diệt khuẩn và khử trùng trong ngành thủy sản, và một số chất hoạt động bề mặt có thể được sử dụng để cải thiện chất nền, nhưng có rất ít báo cáo về ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến oxy hòa tan trong nước.     

Chất hoạt động bề mặt có rất nhiều loại, với hơn 20000 nhãn hiệu và sản lượng 12 triệu tấn. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp và đời sống nhân dân. Chúng được gọi là "bột ngọt công nghiệp". Có rất ít tài liệu viết về ứng dụng chất hoạt động bề mặt trong nuôi trồng thủy sản.      

Chất hoạt động bề mặt là loại chất có nhóm ưa nước và ưa mỡ cố định, có thể định hướng trên bề mặt dung dịch và làm cho sức căng bề mặt giảm đáng kể. Cấu trúc phân tử của chất hoạt động bề mặt là lưỡng tính: một đầu là nhóm ưa nước, đầu còn lại là nhóm kỵ nước; nhóm ưa nước thường là nhóm cực, chẳng hạn như axit cacboxylic, axit sulfonic, axit sulfuric, nhóm amino hoặc nhóm amin và muối của nó, nhưng cũng có nhóm hydroxyl, nhóm acylamino, liên kết ether, v.v.; trong khi nhóm kỵ nước thường là chuỗi hydrocarbon không phân cực, chẳng hạn như chuỗi hydrocarbon có hơn 8 nguyên tử carbon.