계면활성제 정의 및 수처리에 미치는 영향에 대해서 알아보겠습니다. 계면활성제는 양이온계면활성제, 비이온계면활성제, 양쪽성계면활성제로 나눌 수 있습니다.
계면활성제 정의
계면활성제(surfactants)란 계면의 경계를 완화시켜 표면장력을 약화시키는 역할을 합니다. 하나의 분자 내에 친수성과 소수성(친유성)을 가진 화학적 구조를 지니고 있습니다. 계면활성제는 일정 농도 이상에서 계면활성제 분자들끼리 모여 미셀(micelle)을 형성합니다(예: 세탁, 우유, 치즈, 크림, 버터 등). 계면활성제는 세제, 식품, 화장품의 유화제, 보습제로 많이 사용되고 있습니다.
계면활성제는 물에서 해리되었을 때 친수기의 전하에 따라 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 비이온성으로 분류할 수 있습니다. 음이온 계면활성제(anionic surfactant)는 수용액 중 해리되어 음이온성 친수기가 활성을 나타내며 종류는 ABS, LAS가 있습니다. ABS(alkylbenzenesulfonate)분자는 미생물에 의해 쉽게 분해되지 않습니다. LAS (linear alkylbenzenesulfonate)는 탄소사슬이 선형이며 미생물에 의해 분해됩니다. 양이온 계면활성제(cationic surfactant)는 수용액 중 해리되어 양이온성 친수기가 활성을 나타냅니다. 친수기로 등이 있습니다. 비이온 계면활성제(nonionic surfactant)는 수용액 중 해리되어 이온화하지 않는 친수기가 활성을 나타냅니다. 친수기로 등이 있습니다. 양쪽성계면활성제(amphoteric surfactant)는 분자 내에 음이온성 친수기와 양이온성 친수기를 동시에 갖기 때문에 용액의 pH에 따라 알칼리에서는 음이온, 산성에서는 양이온, 중성에서는 비이온 친수기가 활성을 나타냅니다.
계면활성제의 특성은 습윤 작용, 침투 작용, 흡착 작용, 분산 작용, 보호 작용, 기포 작용 등이 있습니다. 합성세제는 계면활성제가 주성분입니다.
계면활성제 수처리에 미치는 영항
발포현상과 수표면 피막형성으로 산소전달을 방해합니다. 계면활성제의 유화 분산작용으로 수중 플럭의 형성을 방해합니다. 침전효율 및 탁도 제거효율을 감소시킵니다.
운전 및 유지관리 비용이 증가합니다. ABS분자는 쉽게 분해되지 않으므로 심각한 수질오염을 초래합니다. LAS가 분해될 때 생기는 폐놀계 유독물질이 발생합니다. 계면활성제는 농약, 화학물질, 중금속을 수중에 용해, 확산시켜 생물농축이 용이하게 됩니다. 기타 여과지의 기포발생, 첨가제로 사용된 인산염에 의한 부영양화, 자정능력 저하, 녹조발생 등의 영향이 있습니다.
댓글