化學(xué)清洗,不外乎使用溶劑、強(qiáng)堿和表面活性劑三種物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)去污。用于化學(xué)清洗的溶劑一般具有一定的毒性,會(huì)造成二次污染。強(qiáng)堿會(huì)對(duì)清洗物造成腐蝕,還會(huì)傷害使用者的皮膚。表面活性劑沒(méi)有這些缺陷,但去污能力又不及溶劑和強(qiáng)堿。
為了獲得最優(yōu)的去污效果以及減少二次污染,需要把這三種物質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)配合,這樣就形成了不同的清洗劑配方。
表面活性劑本身也是一個(gè)很龐大的家族,常見(jiàn)的有諸如烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺等一堆化合物。
研制化學(xué)清洗劑,基本上是做兩件事,一是探索新的化合物,尤其是新型的表面活性劑,二則是探索新的配方,也就是改變各種物質(zhì)在清洗劑中的比例,在去污力、腐蝕性、穩(wěn)定性等各個(gè)方面進(jìn)行比較,選出最優(yōu)配比。
高凡自然是知道一些新型表面活性劑的成分的,但以他現(xiàn)有的條件,無(wú)法建立一套合成工藝來(lái)生產(chǎn)那些新型活性劑,所以他所開(kāi)發(fā)的化學(xué)清洗劑,主要是在現(xiàn)有成分的基礎(chǔ)上調(diào)整配方。
同樣的工作,全球的清洗劑生產(chǎn)商都在做,只是因?yàn)樗悸飞系木窒扌?,沒(méi)人能夠提出比高凡更好的配方,所以他推出的清洗劑能夠在日本市場(chǎng)上一炮打響。
前一世的高凡號(hào)稱人型自走數(shù)據(jù)庫(kù),但信息的生物介質(zhì)存儲(chǔ)總不如物理介質(zhì)存儲(chǔ)更精準(zhǔn),關(guān)于清洗劑的配方,他也只是記得一些關(guān)鍵環(huán)節(jié),細(xì)節(jié)上就有些差池了。
他把清洗劑的配方寄給楊凱,本意是讓楊凱幫忙查一下有沒(méi)有與國(guó)外的產(chǎn)品雷同。楊凱在檢索完資料,確認(rèn)高凡的配方具有獨(dú)創(chuàng)性之后,就開(kāi)始琢磨起這個(gè)配方的奧妙。
各種表面活性劑的去污原理,對(duì)于學(xué)化學(xué)的人來(lái)說(shuō),都是常識(shí)。但不同的表面活性劑組合在一起會(huì)發(fā)生什么樣的作用,就比較復(fù)雜了,光憑想象是不夠的,還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。
受到高凡的啟發(fā),楊凱把自己未來(lái)的研究方向定位于計(jì)算化學(xué),因此考慮問(wèn)題都是從這個(gè)角度入手。他做了一些計(jì)算程序來(lái)分析各種表面活性劑的相互作用機(jī)理,而恰好這個(gè)時(shí)候高凡托北島正伸買的電腦寄到了北大,楊凱于是便拿這個(gè)課題作為自己學(xué)電腦的練手工具。結(jié)果還真讓他發(fā)現(xiàn)了高凡所提供配方中的不足。
“你看,這是表面活性劑吸附層和膠束中多組份分子的相互作用參數(shù)的方程,通過(guò)調(diào)整不同組份的比例,可以得到不同的βs和β值。
“我用不同比例進(jìn)行計(jì)算,得出不同配方界面張力的曲線。從曲線上可以看出來(lái),你目前使用的配方并不是最優(yōu)點(diǎn),把非離子活性劑與陰離子活性劑的比例再縮小一點(diǎn),能夠得到更好的去污效果?!?
楊凱拿出幾張圖,指著上面的曲線圖向高凡介紹道。
“這些點(diǎn)都是你描出來(lái)的?”高凡看著那曲線圖,頗有一些感慨。
擱在后世,這樣的計(jì)算只要扔到ab里去,分分鐘就能夠生成一張漂亮的曲線圖,而楊凱給他看的,卻是完全手工繪制的圖。
高凡可以想象得出,那上面的點(diǎn),都是楊凱用計(jì)算機(jī)計(jì)算出坐標(biāo)之后,再用三角板在坐標(biāo)系上一個(gè)一個(gè)量著畫出來(lái)的。這么多的點(diǎn),也虧楊凱有耐心去畫。
“算這些結(jié)果,花了不少時(shí)間吧?”高凡問(wèn)。
楊凱點(diǎn)點(diǎn)頭:“算一個(gè)方程起碼得半個(gè)小時(shí)。有時(shí)候我就開(kāi)個(gè)鬧鐘,計(jì)算機(jī)在那邊計(jì)算,我先睡覺(jué),半小時(shí)以后再起來(lái)看結(jié)果?!?