1. Tengahiya rûberî
Hêza girjbûnê ya li ser yekîneya dirêjahiyê li ser rûyê şilekê wekî tansiyona rûvî tê binavkirin, ku bi N•m-1 tê pîvandin.
2. Çalakiya rûberî û surfaktant
Taybetmendiya ku dikare tansiyona rûyê çareserkeran kêm bike wekî çalakiya rûyê tê binavkirin, û madeyên xwedî çalakiya rûyê jî wekî madeyên çalak ên rûyê têne binavkirin.
Rûberçalak ji madeyên çalak ên rûvî re tê gotin ku dikarin di çareseriyên avî de mîsel û kombûnên din çêbikin, xwedî çalakiya rûvî ya bilind in, û her weha xwedî fonksiyonên şilkirin, emulsîyasyon, kefkirin, şuştin û hwd.
3. Taybetmendiyên avahiya molekulî yên surfaktant
Rûberçalak pêkhateyên organîk in ku xwedî avahî û taybetmendiyên taybet in ku dikarin tansiyona rûyî ya di navbera du qonaxan de an jî tansiyona rûyê şilekan (bi gelemperî av) bi girîngî biguherînin, û xwedî taybetmendiyên wekî şilkirin, kefkirin, emulsîfîkasyon û şuştinê ne.
Ji aliyê avahîsaziyê ve, surfaktant taybetmendiyek hevpar parve dikin ku di molekulên xwe de du komên fonksiyonel ên cûda hene. Seriyek komeke zincîra dirêj a ne-polar e ku di rûnê de çareser dibe lê di avê de nahele, ku wekî komeke hîdrofobîk an koma hîdrofobîk tê zanîn. Ev komên hîdrofobîk bi gelemperî hîdrokarbonên zincîra dirêj in, carinan jî flora organîk, organosilikon, organofosfor, zincîrên organotîn, û hwd. Seriya din komeke fonksiyonel a di avê de çareser dibe ye, ango komeke hîdrofîlîk an komeke hîdrofîlîk. Divê koma hîdrofîlîk xwedî hîdrofîlîte ya têr be da ku piştrast bike ku tevahiya surfaktant di avê de çareser dibe û xwedî çareseriya pêwîst e. Ji ber hebûna komên hîdrofîlîk û hîdrofobîk di surfaktantan de, ew dikarin di herî kêm yek qonaxa qonaxa şil de bihelin. Taybetmendiyên hîdrofîlîk û oleofîlîk ên surfaktantan wekî amfîfîlîte têne binavkirin.
4. Cureyên surfaktantên
Rûberçalak molekulên amfîfîlîk in ku hem komên hîdrofobîk û hem jî yên hîdrofîlîk hene. Komên hîdrofobîk ên rûberçalakan bi gelemperî ji hîdrokarbonên zincîra dirêj pêk tên, wek alkîla zincîra rasterast C8-C20, alkîla zincîra şaxkirî C8-C20, alkîlfenîl (bi 8-16 atomên karbona alkîl), û hwd. Cûdahiya di navbera komên hîdrofobîk de bi giranî di guhertinên avahîsaziyê yên zincîrên hîdrojena karbonê de ye, bi cûdahiyên nisbeten piçûk, di heman demê de cureyên komên hîdrofîlîk ên bêtir hene. Ji ber vê yekê, taybetmendiyên rûberçalakan bi giranî bi komên hîdrofîlîk ve girêdayî ne ji bilî mezinahî û şeklê komên hîdrofobîk. Guhertinên avahîsaziyê yên komên hîdrofîlîk ji yên komên hîdrofobîk mezintir in, ji ber vê yekê dabeşkirina rûberçalakan bi gelemperî li ser avahiya komên hîdrofîlîk e. Ev dabeşkirin bi giranî li ser bingeha ka komên hîdrofîlîk îyonîk in, wan dabeş dike nav cureyên taybetî yên rûberçalakan ên anyonîk, katyonîk, neîyonîk, zwîterîyonîk û yên din.
5. Taybetmendiyên çareseriya avî ya surfaktantê
① Adsorpsiyona surfaktantên li ser rûberan
Molekulên surfaktant komên lîpofîlîk û hîdrofîlîk hene, ku wan dike molekulên amfîfîlîk. Av şilekek bi hêz polar e. Dema ku surfaktant di nav avê de dihelin, li gorî prensîba wekheviya polarîteyê û dûrxistina cûdahiya polarîteyê, komên wan ên hîdrofîlîk ber bi qonaxa avê ve têne kişandin û di nav avê de dihelin, lê komên wan ên lîpofîlîk avê dûr dixin û ji avê derdikevin. Di encamê de, molekulên surfaktant (an jî îyonên) li ser rûbera navbera her du qonaxan adsorb dibin, û tansiyona rûbera navbera her du qonaxan kêm dikin. Her ku molekulên surfaktant (an jî îyonên) bêtir li ser rûbera navberê adsorb bibin, kêmbûna tansiyona rûbera navberê ewqas mezintir dibe.
② Hin taybetmendiyên membrana adsorpsiyonê
Zeexta rûyê parzûna adsorpsiyonê: Rûberçalakvan li ser rûbera gaz-şilek adsorpsiyonê dihelin û parzûnek adsorpsiyonê çêdikin. Ger plakaya şemitok a bê xişandin li ser rûbera rûyê were danîn û plakaya şemitok parzûna adsorpsiyonê li ser rûyê çareseriyê bixe, parzûn zextekê li ser plakaya şemitok dike, ku jê re zexta rûyê tê gotin.
Vîskozîteya rûyê: Mîna zexta rûyê, vîskozîteya rûyê taybetmendiyek e ku ji hêla fîlmên molekulî yên neçareserbar ve tê nîşandan. Dema ku zengilek platîn bi têlek metalî ya zirav ve were daliqandin, bala wê bi rûyê ava lavaboyê ve bikeve têkiliyê, zengila platîn bizivirîne, zengila platîn ji ber vîskozîteya avê asteng dibe, û amplîtuda hêdî hêdî kêm dibe, li gorî vê yekê vîskozîteya rûyê dikare were pîvandin. Rêbaz ev e: pêşî li ser rûyê ava paqij ceribandinan bikin, kêmbûna amplîtudê bipîvin, dûv re piştî çêbûna maskeya rûyê rûyê rûyê, kêmbûnê bipîvin, û vîskozîteya maskeya rûyê rûyê rûyê ji cûdahiya di navbera herduyan de hesab bikin.
Vîskozîteya rûyê bi hişkbûna maskeya rûyê ve girêdayî ye. Ji ber ku fîlma adsorpsiyonê zexta rûyê û vîskozîteya wê heye, divê ew elastîk be. Çiqas zexta rûyê û vîskozîteya parzûna adsorpsiyonê bilindtir be, modula wê ya elastîk jî mezintir dibe. Modula elastîk a fîlma adsorpsiyonê ya rûyê di pêvajoya stabîlbûna kefê de xwedî girîngiyeke mezin e.
③ Pêkhatina mîselan
Çareseriya zirav a surfaktantên rûnkirî li gorî qanûnên çareseriyên îdeal dimeşe. Mîqdara adsorpsiyona surfaktantên rûnkirî li ser rûyê çareseriyê bi rêjeya çareseriyê re zêde dibe. Dema ku rêjeya adsorpsiyonê digihîje nirxek diyarkirî an jî ji wê derbas dibe, mîqdara adsorpsiyonê êdî zêde nabe. Ev molekulên surfaktant ên zêde di çareseriyê de bêserûber in an jî bi awayekî rêkûpêk hene. Hem pratîk û hem jî teoriyê nîşan dane ku ew di çareseriyê de kombûnan çêdikin, ku jê re mîsel tê gotin.
Têkeliya mîselê ya krîtîk: Kêmtirîn têkeliya ku surfaktant di çareseriyê de mîselan çêdikin, wekî têkeliya mîselê ya krîtîk tê binavkirin.
④ Nirxa CMC ya surfaktantê hevpar.
6. Nirxa hevsengiya hîdrofîlîk û oleofîlîk
HLB tê wateya balansa hîdrofîlîk a lipofîlîk, ku nirxên hevsengiya hîdrofîlîk û lipofîlîk ên komên hîdrofîlîk û lipofîlîk ên surfaktantekê temsîl dike, ango nirxa HLB ya surfaktantê. Nirxek HLB ya bilind hîdrofîlîteka xurt û lipofîlîteka qels a molekulê nîşan dide; Berevajî vê, ew xwedî lipofîlîteka xurt û hîdrofîlîteka qels e.
① Rêziknameyên li ser Nirxa HLB
Nirxa HLB nirxek nisbî ye, ji ber vê yekê dema ku nirxa HLB tê formulekirin, wekî standardek, nirxa HLB ya parafîn bê taybetmendiyên hîdrofîlîk li ser 0 tê danîn, lê nirxa HLB ya sodyûm dodecyl sulfate bi çareserbûna avê ya bihêz li ser 40 tê danîn. Ji ber vê yekê, nirxa HLB ya surfaktant bi gelemperî di navbera 1-40 de ye. Bi gelemperî, emulsîfîkerên bi nirxên HLB kêmtir ji 10 lîpofîlîk in, lê emulsîfîkerên bi nirxên HLB ji 10 mezintir hîdrofîlîk in. Ji ber vê yekê, xala guheztinê ji lîpofîlîtiyê ber bi hîdrofîlîtiyê bi qasî 10 e.
7. Bandorên emulsîfîkasyon û çareserkirinê
Du şilekên netevlihev, yek ji wan bi belavkirina perçeyan (dilop an krîstalên şile) di ya din de çêdibe, wekî emulsyon têne binavkirin. Dema ku emulsyonek çêdibe, qada rûbera navbera her du şilekan zêde dibe, û pergalê ji hêla termodînamîkî ve nearam dike. Ji bo îstîqrarkirina emulsyon, pêdivî ye ku pêkhateyek sêyemîn - emulsîfyer - were zêdekirin da ku enerjiya rûbera pergalê kêm bike. Emulsîfyer ji surfaktantên rûerd in, û karê wan ê sereke ew e ku wekî emulsîfyer tevbigerin. Qonaxa ku dilop di emulsyonekê de hene wekî qonaxa belavbûyî (an qonaxa navxweyî, qonaxa bênavber) tê binavkirin, û qonaxa din a bi hev ve girêdayî wekî navgîniya belavbûyî (an qonaxa derveyî, qonaxa domdar) tê binavkirin.
① Emulsifiker û emulsyon
Emulsiyonên hevpar ji qonaxek av an çareseriya avî pêk tên, û qonaxa din ji pêkhateyên organîk ên ku bi avê re nayên tevlihevkirin, wek rûn, mûm û hwd. Emulsiyona ku ji av û rûnê çêdibe, dikare li gorî belavbûna wan li du celeb were dabeş kirin: rûnê ku di nav avê de belav bûye emulsiyonek av di rûnê de çêdike, ku bi O/W (rûn/av) tê temsîl kirin; ava ku di rûnê de belav bûye emulsiyonek av di rûnê de çêdike, ku bi W/O (av/rûn) tê temsîl kirin. Wekî din, dibe ku emulsiyonên ava tevlihev di rûn di avê de W/O/W û rûn di avê de di rûn de O/W/O jî çêbibin.
Emulsifiker bi kêmkirina tansiyona navbera rû û çêkirina maskeke rû ya yekqatî emulsiyonê stabîl dike.
Pêdiviyên ji bo emulsîferan di emulsîkirinê de: a: divê emulsîfer bikaribin li ser rûbera navbera her du qonaxan adsorb bikin an dewlemend bikin, û tansiyona rûbera navberê kêm bikin; b: Divê emulsîfer barekî elektrîkê bidin perçeyan, ku bibe sedema dûrketina elektrostatîk di navbera perçeyan de an jî fîlmek parastinê ya stabîl û pir viskoz li dora perçeyan çêbike. Ji ber vê yekê, madeyên ku wekî emulsîfer têne bikar anîn divê komên amfîfîlîk hebin da ku bandorên emulsîkirinê hebin, û surfaktant dikarin vê pêdiviyê bicîh bînin.
② Rêbazên amadekirina emulsiyonan û faktorên ku bandorê li aramiya emulsiyonê dikin
Ji bo amadekirina emulsiyonan du rêbaz hene: yek ji wan rêbazên mekanîkî ne ji bo belavkirina şilekê di nav şilekek din de û belavkirina wê bo perçeyên piçûk, ku bi gelemperî di pîşesaziyê de ji bo amadekirina emulsiyonan tê bikar anîn; rêbaza din jî ew e ku şilekek di rewşek molekulî de di şilekek din de were çareserkirin û dûv re were hiştin ku ew bi rengek guncaw kom bibe da ku emulsiyonek çêbike.
Aramiya emulsiyonan behsa şiyana wan a li hember kombûna perçeyan û sedema veqetandina qonaxan dike. Emulsiyon sîstemên termodînamîkî nearam in ku xwedî enerjiya azad a girîng in. Ji ber vê yekê, aramiya emulsiyonekê di rastiyê de behsa dema ku ji bo sîstemê hewce ye ku bigihîje hevsengiyê dike, ango dema ku ji bo şilekek di sîstemê de hewce ye ku ji hev veqete.
Dema ku molekulên organîk ên polar ên wekî alkola rûn, asîda rûn û amînên rûn di maskeya rû de hebin, hêza parzûnê bi girîngî zêde dibe. Ev ji ber ku molekulên emulsîyonker ên di qata adsorpsiyona navrûyê de bi molekulên polar ên wekî alkol, asîd û amîn re têkilî datînin û "kompleksek" çêdikin, ku hêza maskeya rû ya navrûyê zêde dike.
Emulgatorên ku ji du an bêtir surfaktantên rûvî pêk tên, wekî emulgatorên tevlihev têne binavkirin. Emulgatorên tevlihev li ser rûbera av/rûn adsorb dibin, û têkiliyên navbera molekulan dikarin kompleksan çêbikin. Ji ber têkiliya navbera molekulan a bihêz, tansiyona rûberê bi girîngî kêm dibe, mîqdara emulgatorê ku li ser rûberê adsorb dibe bi girîngî zêde dibe, û tîrbûn û hêza maskeya rûberê ya çêkirî zêde dibe.
Barkirina dilopan bandorek girîng li ser aramiya emulsiyonan dike. Emulsiyonên aram bi gelemperî dilopên bi barên elektrîkê hene. Dema ku emulsîyonerên îyonîk têne bikar anîn, iyonên emulsîyoner ên li ser rûberê têne adsorb kirin komên xwe yên lîpofîlîk dixin nav qonaxa rûnê, lê komên hîdrofîlîk di qonaxa avê de ne, bi vî rengî dilopan barkirî dikin. Ji ber ku dilopên emulsîyonê heman bar hildigirin, ew hevûdu dûr dixin û bi hêsanî nayên kom kirin, ku di encamê de aramiya zêde dibe. Diyar e ku her ku iyonên emulsîyoner li ser dilopan têne adsorb kirin, barkirina wan mezintir dibe, û şiyana wan a pêşîgirtina li hevgirtina dilopan mezintir dibe, ku pergala emulsîyonê aramtir dike.
Vîskozîteya medyaya belavbûna emulsiyonê bandorek diyarkirî li ser aramiya emulsiyonê dike. Bi gelemperî, vîskozîteya medyaya belavker çiqas bilind be, aramiya emulsiyonê jî ewqas bilind dibe. Ev ji ber ku vîskozîteya medyaya belavker bilind e, ku tevgera Brownian a dilopên şilek bi tundî asteng dike, pevçûna di navbera dilopan de hêdî dike û pergalê aram dihêle. Maddeyên polîmer ên ku bi gelemperî di emulsiyonan de çareser dibin dikarin vîskozîteya pergalê zêde bikin û aramiya emulsiyonê zêde bikin. Wekî din, polîmer dikare maskek rûyê ya rûyî ya zexm jî çêbike, ku pergala emulsiyonê aramtir dike.
Di hin rewşan de, zêdekirina toza hişk jî dikare emulsiyonê stabîl bike. Toza hişk ne di nav avê, ne di rûnê de ye, ne jî li ser rûbera navberê ye, li gorî şiyana şilbûnê ya rûn û avê li ser toza hişk. Ger toza hişk bi tevahî bi avê neyê şilkirin û bikaribe bi rûnê were şilkirin, ew ê li ser rûbera av-rûnê bimîne.
Sedema ku toza hişk emulsiyonê sabît nake ev e ku toza ku li ser rûberê kom dibe maskeya rûyê rûberê xurt nake, ku dişibihe molekulên emulsîyonker ên adsorpsiyonê yên rûberê. Ji ber vê yekê, her ku perçeyên toza hişk li ser rûberê nêzîktir werin rêzkirin, emulsiyon ewqas sabîttir dibe.
Sûrfektant xwedî şiyana zêdekirina çareseriya pêkhateyên organîk ên ku di avê de naçilmisin an jî hinekî diçilmisin piştî ku di çareseriya avî de mîsel çêdibin, û çareserî di vê demê de zelal e. Ev bandora mîselan wekî çareserkirin tê binavkirin. Sûrfektantên ku dikarin bandorên çareserkirinê çêbikin wekî çareserker têne binavkirin, û pêkhateyên organîk ên ku diçilmisin wekî pêkhateyên çareserkirî têne binavkirin.
8. Kef
Kef di pêvajoya şuştinê de roleke girîng dilîze. Kef behsa pergala belavbûnê dike ku tê de gaz di şilek an hişk de belav dibe. Gaz qonaxa belavbûnê ye, û şilek an hişk jî navgîna belavbûnê ye. Ya berê wekî kefek şile, ya paşîn jî wekî kefek hişk tê binavkirin, wek plastîka kef, cama kef, çîmentoya kef, hwd.
(1) Çêbûna kefê
Kef li vir behsa kombûna bilbilan dike ku bi fîlma şilekê ji hev veqetiyane. Ji ber cudahiya mezin a dendikê di navbera qonaxa belavbûyî (gaz) û navgîna belavbûyî (şile) de, û vîskozîteya nizm a şilekê, kef her gav dikare zû bigihîje asta şilekê.
Pêvajoya çêbûna kefê ew e ku mîqdareke mezin ji gazê têxe nav şilavê, û bilbilên di şilavê de zû vedigerin ser rûyê şilavê, û komeke bilbilan çêdikin ku bi mîqdareke piçûk ji şilav û gazê ji hev vediqetin.
Kef di morfolojiyê de du taybetmendiyên berbiçav hene: yek ew e ku bilbil wekî qonaxa belavbûyî pir caran piralî ne, ji ber ku li cihê ku bilbil dikevin hev, meyla fîlma şile heye ku ziravtir bibe, û bilbilan dike piralî. Dema ku fîlma şile heta radeyekê ziravtir dibe, bilbil dê bişkên; Ya duyemîn, şileya saf nikare kefek sabît çêbike, lê şileya ku dikare kef çêbike herî kêm du an bêtir pêkhate hene. Çareseriya avî ya surfaktant pergalek tîpîk e ku kef bi hêsanî çêdibe, û şiyana wê ya çêkirina kef jî bi taybetmendiyên din ve girêdayî ye.
Sûrfektantên ku xwedî şiyana kefkirinê ya baş in, wekî ajanên kefkirinê têne binavkirin. Her çend ajanên kefkirinê xwedî şiyana kefkirinê ya baş bin jî, dibe ku kefa çêbûyî nikaribe demek dirêj biparêze, ango dibe ku aramiya wê ne baş be. Ji bo parastina aramiya kefê, pir caran madeyek ku dikare aramiya kefê zêde bike li ajanên kefkirinê tê zêdekirin, ku jê re stabilizatorê kefê tê gotin. Stabîlîzatorên kefê yên ku bi gelemperî têne bikar anîn lauroyl diethanolamine û dodecyl dimetil amîn oksîd in.
(2) Aramiya kefê
Kef sîstemek termodînamîkî nearam e, û meyla dawî ew e ku rûbera giştî ya şilavê di sîstemê de kêm dibe û enerjiya azad piştî şikestina bilbilan kêm dibe. Pêvajoya rakirina kefê ew pêvajo ye ku tê de fîlima şilavê ya ku gazê ji hev vediqetîne stûriya wê diguherîne heta ku bişkê. Ji ber vê yekê, aramiya kefê bi giranî ji hêla leza derxistina şilavê û hêza fîlima şilavê ve tê destnîşankirin. Çend faktorên din ên bandorker hene.
① Tengahiya rûberî
Ji aliyê enerjiyê ve, tansiyona rûyê ya nizm ji bo çêbûna kefê guncawtir e, lê ew nikare aramiya kefê garantî bike. Tansiyona rûyê ya nizm, cudahiya zexta nizm, leza hêdî ya derxistina şilavê, û ziravbûna hêdî ya fîlima şilavê ji bo aramiya kefê guncaw in.
② Vîskozîteya rûberî
Faktora sereke ya ku aramiya kefê diyar dike, hêza fîlma şil e, ku bi giranî bi hişkiya fîlma adsorpsiyonê ya rûyê ve tê destnîşankirin, ku bi vîskozîteya rûyê tê pîvandin. Ceribandin nîşan didin ku kefa ku ji hêla çareseriya bi vîskozîteya rûyê bilindtir ve tê hilberandin, temenê wê dirêjtir e. Ev ji ber ku têkiliya di navbera molekulên adsorpsiyonkirî yên li ser rûyê de dibe sedema zêdebûna hêza perdeyê, bi vî rengî temenê kefê baştir dike.
③ Vîskozîteya çareseriyê
Dema ku vîskozîteya şilavê bi xwe zêde dibe, derxistina şilava di fîlma şilavê de ne hêsan e, û leza ziravbûna qalindahiya fîlma şilavê hêdî dibe, ku ev yek dema şikestina fîlma şilavê dereng dixe û aramiya kefê zêde dike.
④ Bandora 'temîrkirinê' ya tansiyona rûvî
Sûrfektantên ku li ser rûyê fîlma şil têne adsorbekirin, xwedî şiyana li hember berfirehbûn an girjbûna rûyê fîlma şil in, ku em jê re dibêjin bandora tamîrkirinê. Ev ji ber ku fîlmek şil a surfektantên ku li ser rûyê hatine adsorbekirin heye, û berfirehkirina rûbera wê dê rêjeya molekulên adsorbekirî yên li ser rûyê kêm bike û tansiyona rûyê zêde bike. Berfirehkirina bêtir a rûyê dê hewldanek mezintir hewce bike. Berevajî vê, piçûkbûna rûberê dê rêjeya molekulên adsorbekirî li ser rûyê zêde bike, tansiyona rûyê kêm bike û pêşî li piçûkbûna bêtir bigire.
⑤ Belavbûna gazê bi rêya fîlmek şilek
Ji ber hebûna zexta kapîlar, zexta bilbilên piçûk di kefê de ji ya bilbilên mezin bilindtir e, ev yek dibe sedema ku gaza di bilbilên piçûk de bi rêya fîlma şil belavî bilbilên mezin ên bi zexta nizm bibe, di encamê de bilbilên piçûk piçûktir dibin, bilbilên mezin mezintir dibin, û di dawiyê de kef dişkê. Ger surfaktant were zêdekirin, kef dê dema kefkirinê yekreng û tîr be, û rakirina kefê ne hêsan e. Ji ber ku surfaktant li ser fîlma şil nêzîk e, hewakirina wê dijwar e, ku ev yek kefê stabîltir dike.
⑥ Bandora barkirina rûberî
Eger fîlma şileya kef bi heman sembolê were barkirin, her du rûyên fîlma şileyê dê hevdu dûr bixin, û rê li ber ziravbûn an jî hilweşandina fîlma şileyê bigirin. Sûrfektantên îyonîk dikarin vê bandora îstîqrarê peyda bikin.
Di encamê de, hêza fîlma şil faktora sereke ye ji bo diyarkirina aramiya kefê. Wekî surfaktantek ji bo ajanên kefkirinê û stabîlîzatorên kefê, tengbûn û hişkbûna molekulên rûberî yên adsorbkirî faktorên herî girîng in. Dema ku têkiliya di navbera molekulên adsorbkirî li ser rûyê de xurt be, molekulên adsorbkirî nêzîk rêz dibin, ku ne tenê dibe sedema ku maskeya rûyê rûyê bi xwe xwedî hêzek bilind be, lê di heman demê de çareseriya li kêleka maskeya rûyê rûyê ji ber vîskozîteya rûyê bilind dijwar dike ku herikîne, ji ber vê yekê ji bo fîlma şil nisbeten dijwar e ku biherike, û qalindahiya fîlma şil hêsan e ku were parastin. Wekî din, molekulên rûyê yên nêzîk rêzkirî dikarin permeabilîteya molekulên gazê jî kêm bikin û bi vî rengî aramiya kefê zêde bikin.
(3) Wêrankirina kefê
Prensîba bingehîn a tunekirina kefê guhertina şert û mercên hilberîna kefê an jî jiholêrakirina faktorên aramiya kefê ye, ji ber vê yekê du rêbazên rakirina kefê hene, yên fîzîkî û yên kîmyewî.
Paqijkirina fîzîkî ew e ku şert û mercên ku kef tê de çêdibe biguherîne di heman demê de pêkhateya kîmyewî ya çareseriya kefê bêguherîn bimîne. Bo nimûne, têkçûna hêza derveyî, guherîna germahî an zextê û dermankirina bi ultrasonîk hemî rêbazên fîzîkî yên bibandor in ji bo jiholêrakirina kefê.
Rêbaza paqijkirina kefê ya kîmyewî ew e ku hin madeyan lê zêde bike da ku bi madeya kefê re têkilî daynin, hêza fîlma şile ya di kefê de kêm bike, û dûv re aramiya kefê kêm bike da ku armanca paqijkirinê bi dest bixe. Materyalên weha wekî defoamer têne binavkirin. Piraniya defoameran surfaktant in. Ji ber vê yekê, li gorî mekanîzmaya paqijkirinê, divê defoamer xwedî şiyanek xurt bin ku tansiyona rûyê kêm bikin, bi hêsanî li ser rûyê werin adsorbekirin, û têkiliyên qels di navbera molekulên adsorbekirî yên rûyê de hebin, ku di encamê de avahiyek rêzkirina nisbeten fireh a molekulên adsorbekirî çêdibe.
Cureyên cûda yên defoamerên kefê hene, lê ew bi piranî surfaktantên ne-îyonîk in. Surfaktantên ne-îyonîk xwedî taybetmendiyên dijî-kefê ne li nêzîkî an jî li jor xala ewrbûna xwe ne û bi gelemperî wekî defoamerên kefê têne bikar anîn. Alkol, nemaze yên bi avahiyên şaxkirî, asîdên rûn û ester, polîamîd, fosfat, rûnên silîkonê, û hwd., bi gelemperî wekî defoamerên hêja têne bikar anîn.
(4) Kef û şuştin
Di navbera kef û bandora şuştinê de têkiliyek rasterast tune ye, û mîqdara kefê nayê wê wateyê ku bandora şuştinê baş e an xirab e. Bo nimûne, performansa kefkirina surfaktantên ne-îyonîk ji sabûnê pir kêmtir e, lê hêza wan a paqijkirinê ji ya sabûnê pir çêtir e.
Di hin rewşan de, kef di rakirina qirêjiyê de alîkar e. Bo nimûne, dema ku li malê amûrên xwarinê dişon, kefa deterjanê dikare dilopên rûnê yên şuştî rake; Dema ku xalîçe tê firçekirin, kef dibe alîkar ku qirêjiya hişk a wekî toz û toz rake. Wekî din, kef carinan dikare wekî nîşanek bandorkeriya deterjanê were bikar anîn, ji ber ku lekeyên rûnê rûn dikarin kefa deterjanê asteng bikin. Dema ku lekeyên rûnê pir zêde û deterjan pir kêm be, kef tune dibe an kefa orîjînal winda dibe. Carinan, kef dikare wekî nîşanek paqijiya şuştinê jî were bikar anîn. Ji ber ku mîqdara kefê di çareseriya şuştinê de bi kêmbûna naveroka deterjanê re kêm dibe, asta şuştinê dikare bi mîqdara kefê were nirxandin.
9. Pêvajoya şuştinê
Bi awayekî berfireh, şuştin pêvajoya rakirina pêkhateyên nexwestî ji tiştê ku tê şuştin û gihîştina armancek diyarkirî ye. Şuştin bi wateya asayî behsa pêvajoya rakirina qirêjiyê ji rûyê hilgirekî dike. Di dema şuştinê de, têkiliya di navbera qirêjî û hilgir de bi riya çalakiya hin madeyên kîmyewî (wek deterjan) qels dibe an jî ji holê radibe, û tevliheviya qirêjî û hilgir vediguhere tevliheviya qirêjî û deterjanê, di dawiyê de dibe sedema veqetandina qirêjî û hilgir. Ji ber ku tiştên ku werin şuştin û qirêjiya ku were rakirin cihêreng in, şuştin pêvajoyek pir tevlihev e, û pêvajoya bingehîn a şuştinê dikare bi têkiliya hêsan a jêrîn were temsîl kirin.
Hilgir • Qirêjî+Deterjan=Hilgir+Qirêjî • Deterjan
Pêvajoya şuştinê bi gelemperî dikare li du qonaxan were dabeş kirin: yek ji wan veqetandina axê û hilgirê wê ye di bin bandora deterjanê de; ya duyemîn ew e ku axê veqetiyayî di navgînê de belav dibe û dihele. Pêvajoya şuştinê pêvajoyek berevajî ye, û axê ku di navgînê de belav dibe an jî daliqandî ye, dibe ku ji navgînê dîsa li ser cilşûştinê bibare. Ji ber vê yekê, deterjanek hêja ne tenê divê xwedî şiyana veqetandina axê ji hilgirê be, lê di heman demê de xwedî şiyana baş a belavkirin û daliqandina axê be, û pêşî li dubarebûna axê bigire.
(1) Cureyên qirêjiyê
Tew ji bo heman tiştî jî, celeb, pêkhate û mîqdara qirêjiyê li gorî jîngeha bikaranînê diguhere. Qirêjiya laşê rûn bi giranî rûnên heywanan û nebatan, û her weha rûnên mîneral (wek petrola xav, sotemeniya rûnê, qatrana komir, hwd.) dihewîne, lê qirêjiya hişk bi giranî dû, toz, zeng, karbona reş, hwd. dihewîne. Ji aliyê qirêjiya cil û bergan ve, qirêjiya ji laşê mirovan, wek xwêdan, rûnê sebum, xwîn, hwd.; qirêjiya ji xwarinê, wek lekeyên fêkiyan, lekeyên rûnê xwarinê, lekeyên biharatan, nîşasta, hwd.; qirêjiya ji kozmetîkan, wek rûnê lêv û boyaxa neynûkan tê anîn; qirêjiya ji atmosferê, wek dû, toz, ax, hwd.; û materyalên din ên wek reng, çay, boyax, hwd. Dikare were gotin ku celebên cûrbecûr û cihêreng hene.
Cureyên cûda yên qirêjiyê bi gelemperî dikarin li sê kategoriyan werin dabeş kirin: axa hişk, axa şile û axa taybet.
① Axê hişk ê hevpar perçeyên wekî xwelî, heriyê, ax, zeng û karbona reş dihewîne. Piraniya van perçeyan barekî rûyî heye, ku piraniya wan neyînî ye, û bi hêsanî li ser tiştên fîbroz têne adsorbekirin. Bi gelemperî, axê hişk di nav avê de zehmet e ku were çareser kirin, lê dikare bi çareseriyên deterjanê were belav kirin û daliqandin. Axê hişk ê bi perçeyên piçûk zehmet e ku were rakirin.
② Axê şil bi piranî di rûn de dihele, di nav wan de rûnên heywanan û nebatan, asîdên rûn, alkolên rûn, rûnên mîneral û oksîdên wan hene. Di nav wan de, rûnên heywanan û nebatan û asîdên rûn dikarin bi alkaliyê re saponîfîkasyonê bikin, lê alkolên rûn û rûnên mîneral ji hêla alkaliyê ve nayên saponîfkirin, lê dikarin di alkol, eter û çareserkerên organîk ên hîdrokarbonê de bihelin, û bi çareseriyên avî yên deterjanê werin emulsîfekirin û belav kirin. Axê şil ê di rûn de dihele bi gelemperî hêzek têkiliyê ya xurt bi tiştên fîberî re heye û bi hişkî li ser fîberan dimije.
③ Axê taybet proteîn, nîşasta, xwîn, derdanên mirovan ên wekî xwêdan, sebum, mîz, û her weha ava fêkiyan, ava çayê û hwd. dihewîne. Piraniya van cureyên axê dikarin bi reaksiyonên kîmyewî bi tundî li ser tiştên fîbroz werin kişandin. Ji ber vê yekê, şuştina wê pir dijwar e.
Cureyên cûda yên qirêjiyê kêm caran bi tena serê xwe hene, pir caran bi hev re têne tevlihevkirin û li ser tiştan têne kişandin. Qirêjî carinan dikare di bin bandorên derveyî de oksîde bibe, hilweşe, an jî rizî bibe, di encamê de qirêjiya nû çêdibe.
(2) Bandora zeliqandina axê
Sedema ku cil, dest û hwd. dikarin qirêj bibin ev e ku di navbera tiştan û axê de cureyek têkilî heye. Bandorên cûrbecûr ên zeliqandina axê li ser tiştan hene, lê ew bi giranî zeliqandina fîzîkî û zeliqandina kîmyewî ne.
① Pêvedana fîzîkî ya xwelî, toz, rûn, karbona reş û madeyên din bi cil û bergan ve. Bi gelemperî, têkiliya di navbera qirêjiya pêvekirî û tiştê qirêj de nisbeten qels e, û rakirina qirêjiyê jî nisbeten hêsan e. Li gorî hêzên cûda, pêvedana fîzîkî ya qirêjiyê dikare wekî pêvedana mekanîkî û pêvedana elektrostatîk were dabeş kirin.
A: Pêvedana mekanîkî bi giranî behsa pêvedana axa hişk a wek toz û sedîmentê dike. Pêvedana mekanîkî rêbazek pêvedana qels a axê ye, ku hema hema bi rêbazên mekanîkî yên hêsan dikare were rakirin. Lêbelê, dema ku mezinahiya perçeyên axê piçûk be (<0.1um), rakirina wê dijwartir e.
B: Girêdana elektrostatîk bi giranî bi bandora perçeyên axê yên barkirî li ser tiştên bi barên dijber tê xuyakirin. Piraniya tiştên fîberî di avê de barek neyînî hildigirin û ji hêla axê bi barek erênî ve wekî lîmê bi hêsanî têne zeliqandin. Hin axê, her çend barek neyînî hebe jî, wekî perçeyên karbona reş di çareseriyên avî de, dikarin bi riya pirên îyonê yên ku ji hêla îyonên erênî (wek Ca2+, Mg2+, hwd.) di avê de çêdibin (îyon di navbera gelek barên dijber de bi hev re tevdigerin, mîna piran tevdigerin) bi fîberan ve zeliqin.
Elektrîka statîk ji çalakiya mekanîkî ya sade bihêztir e, ji ber vê yekê rakirina axê nisbeten dijwar e.
③ Rakirina qirêjiya taybet
Proteîn, nîşa, madeyên veşartî yên mirovan, ava fêkiyan, ava çayê û celebên din ên qirêjiyê bi surfaktantên gelemperî zehmet têne rakirin û rêbazên dermankirinê yên taybetî hewce dikin.
Lekeyên proteînê yên wekî krem, hêk, xwîn, şîr û terxên çerm meyla wan heye ku li ser fîberan koagulasyon û denaturasyonê bikin, û bi hişkîtir li hev dikevin. Ji bo qirêjbûna proteînê, proteaz dikare were bikar anîn da ku wê rake. Proteaz dikare proteînên di axê de parçe bike û bike asîdên amînî yên di avê de çareser dibin an jî olîgopeptîd.
Lekeyên nîşastayê bi piranî ji xwarinê tên, yên din jî wekî ava goşt, pasta û hwd. Enzîmên nîşastayê bandorek katalîtîk li ser hîdrolîza lekeyên nîşastayê dikin, nîşastayê parçe dikin û dikin şekir.
Lîpaz dikare hilweşîna hin trîglîserîdan katalîze bike ku bi rêbazên kevneşopî zehmet e ku werin rakirin, wekî sebumê ku ji hêla laşê mirov ve tê derxistin, rûnên xwarinê, û hwd., da ku trîglîserîdan parçe bike bo glîserol û asîdên rûn ên çareserker.
Hin lekeyên rengîn ên ji ava fêkiyan, ava çayê, boyax, rûçikê rû û hwd., pir caran zehmet e ku bi tevahî werin paqijkirin, tewra piştî şuştina dubare jî. Ev celeb lekeyê dikare bi reaksiyonên oksîdasyon-kêmkirinê bi karanîna oksîdan an jî ajanên kêmkirinê yên wekî klorê were rakirin, ku avahiya kromofor an komên kromofor hildiweşîne û wan vediguherîne pêkhateyên piçûktir ên di avê de çareser dibin.
Ji perspektîfa paqijkirina hişk ve, bi qasî sê celeb qirêjî hene.
① Axê di rûn de çareserker rûn û rûnên cûrbecûr dihewîne, ku şile an rûn in û di çareserkerên paqijkirina hişk de çareserker in.
② Axê di avê de di çareseriya avî de dihele, lê di ajanên paqijkirina hişk de nahele. Ew bi şiklê çareseriya avî li ser cil û bergan dihele, û piştî ku av buhar dibe, madeyên zexm ên danî yên wekî xwêyên neorganîk, nîşasta, proteîn û hwd. diherikin.
③ Axê ku di rûn û avê de nayê çareserkirin, hem di nav avê û hem jî di çareserkerên paqijkirina hişk de wek karbona reş, cûrbecûr silîkatên metalî û oksîdan de nayê çareserkirin.
Ji ber taybetmendiyên cuda yên cureyên qirêjiyê, rêbazên cuda hene ji bo rakirina qirêjiyê di dema pêvajoya paqijkirina hişk de. Axê di rûn de çareserker, wek rûnên heywanan û nebatan, rûnên mîneral û rûn, di çareserkerên organîk de bi hêsanî çareserker in û dikarin di dema paqijkirina hişk de bi hêsanî werin rakirin. Çareseriya hêja ya çareserkerên paqijkirina hişk ji bo rûn û rûnê bi giranî ji ber hêzên van der Waals di navbera molekulan de ye.
Ji bo rakirina qirêjiya di avê de çareser dibe wek xwêyên neorganîk, şekir, proteîn, xwêdan û hwd., pêdivî ye ku mîqdarek guncaw av li madeya paqijkirina hişk were zêdekirin, wekî din qirêjiya di avê de çareser dibe ji cil û bergan zehmet tê rakirin. Lê av di madeyên paqijkirina hişk de çareser dibe, ji ber vê yekê ji bo zêdekirina mîqdara avê, pêdivî ye ku surfaktant werin zêdekirin. Ava di madeyên paqijkirina hişk de heye dikare qirêjî û rûyê cil û bergan hîdrat bike, û têkiliya wê bi komên polar ên surfaktantan re hêsan bike, ku ev yek ji bo kişandina surfaktantan li ser rûyê sûdmend e. Wekî din, dema ku surfaktant mîselan çêdikin, qirêjiya di avê de çareser dibe û av dikare di nav mîselan de were çareser kirin. Surfaktant ne tenê dikarin naveroka avê di çareserkerên paqijkirina hişk de zêde bikin, lê di heman demê de pêşî li ji nû ve kombûna qirêjiyê digirin da ku bandora paqijkirinê zêde bikin.
Ji bo rakirina qirêjiya di avê de dihele, hebûna mîqdareke hindik av pêwîst e, lê ava zêde dikare bibe sedema şikandina hin cil, çirç û hwd., ji ber vê yekê divê rêjeya avê di deterjanta hişk de nerm be.
Parçeyên hişk ên wekî xwelî, heriyê, ax û karbona reş, ku ne di avê de dihelin û ne jî di rûn de dihelin, bi gelemperî bi rêya adsorpsiyona elektrostatîk an jî bi tevlihevkirina bi lekeyên rûnê re li cil û bergan diqelişin. Di paqijkirina hişk de, herikîn û bandora çareserkeran dikare bibe sedema ketina qirêjiya ku ji hêla hêzên elektrostatîk ve tê adsorpsiyonkirin, lê ajanên paqijkirina hişk dikarin lekeyên rûnê bihelînin, û bibin sedema ketina perçeyên hişk ên ku bi lekeyên rûnê re dihelin û li cil û bergan diqelişin, ji ajanên paqijkirina hişk. Mîqdara piçûk a av û rûberçalakên di ajanên paqijkirina hişk de dikarin perçeyên qirêjiya hişk ên ku diqelişin bi awayekî domdar daliqînin û belav bikin, û rê li ber wan bigirin ku dîsa li ser cil û bergan kom bibin.
(5) Faktorên ku bandorê li bandora şuştinê dikin
Adsorbsiyona rêkxer a surfaktantên li ser rûberê û kêmkirina tansiyona rûberê (rûberê) faktorên sereke ne ji bo rakirina qirêjiya şil an hişk. Lê pêvajoya şuştinê nisbeten tevlihev e, û tewra bandora şuştina heman celeb deterjanê jî ji hêla gelek faktorên din ve bandor dibe. Ev faktor tê de giraniya deterjanê, germahî, cewherê qirêjiyê, celebê fîberê û avahiya qumaşê hene.
① Têkeliya surfaktantên rûvî
Mîselên surfaktantên di çareseriyê de di pêvajoya şuştinê de roleke girîng dilîzin. Dema ku konsantrasyon digihîje konsantrasyona mîselê ya krîtîk (cmc), bandora şuştinê bi awayekî berbiçav zêde dibe. Ji ber vê yekê, ji bo ku bandorek şuştinê ya baş çêbibe, divê konsantrasyona deterjanê di çareserkerê de ji nirxa CMC bilindtir be. Lêbelê, dema ku konsantrasyona surfaktantan ji nirxa CMC derbas bibe, zêdebûna bandora şuştinê kêmtir girîng dibe, û zêdebûna zêde ya konsantrasyona surfaktantê ne hewce ye.
Dema ku ji bo rakirina lekeyên rûnê çareserkirin tê bikar anîn, her çend konsantrasyon ji nirxa CMC-ê jortir be jî, bandora çareserkirinê hîn jî bi zêdebûna konsantrasyona surfaktantê zêde dibe. Di vê demê de, tê pêşniyar kirin ku deterjan li herêmî were bikar anîn, wek mînak li ser lepik û stûyên cil û bergan ku gelek qirêjî lê heye. Dema şuştinê, pêşî dikare qatek deterjan were sepandin da ku bandora çareserkirinê ya surfaktantên li ser lekeyên rûnê baştir bibe.
② Germahî bandorek girîng li ser bandora paqijkirinê dike. Bi tevayî, zêdekirina germahiyê ji bo rakirina qirêjiyê sûdmend e, lê carinan germahiya zêde dikare bibe sedema faktorên neyînî.
Zêdebûna germahiyê ji bo belavbûna qirêjiyê sûdmend e. Dema ku germahî ji xala helandina wan bilindtir be, lekeyên rûnê yên hişk bi hêsanî emulsî dibin, û fîber jî ji ber zêdebûna germahiyê pileya berfirehbûna xwe zêde dikin. Ev faktor hemî ji bo rakirina qirêjiyê sûdmend in. Lêbelê, ji bo qumaşên teng, piştî berfirehbûna fîberan, valahiyên mîkro di navbera fîberan de kêm dibin, ku ev yek ji bo rakirina qirêjiyê ne guncaw e.
Guhertinên germahiyê bandorê li ser çareserî, nirxa CMC, û mezinahiya mîselê ya surfaktantan jî dikin, bi vî awayî bandorê li bandora şuştinê dikin. Surfaktantên zincîra karbonê ya dirêj di germahiyên nizm de çareserî kêmtir in, û carinan jî çareserî ji nirxa CMC kêmtir in. Di vê rewşê de, divê germahiya şuştinê bi rengek guncaw were zêdekirin. Bandora germahiyê li ser nirxa CMC û mezinahiya mîselê ji bo surfaktantên îyonîk û ne-îyonîk cûda ye. Ji bo surfaktantên îyonîk, zêdebûna germahiyê bi gelemperî dibe sedema zêdebûna nirxa CMC û kêmbûna mezinahiya mîselê. Ev tê vê wateyê ku divê rêjeya surfaktantan di çareseriya şuştinê de were zêdekirin. Ji bo surfaktantên ne-îyonîk, zêdebûna germahiyê dibe sedema kêmbûna nirxa CMC ya wan û zêdebûnek girîng di mezinahiya mîselê ya wan de. Diyar e ku zêdekirina germahiyê bi rengek guncaw dikare alîkariya surfaktantên ne-îyonîk bike ku çalakiya xwe ya rûberê nîşan bidin. Lê divê germahî ji xala xwe ya ewr derbas nebe.
Bi kurtasî, germahiya şuştinê ya herî guncaw bi formula deterjanê û tiştê ku tê şuştin ve girêdayî ye. Hin deterjan di germahiya odeyê de bandorên paqijiyê yên baş hene, lê hin deterjan ji bo şuştina sar û germ bandorên paqijiyê yên pir cuda hene.
③ Kef
Mirov gelek caran şiyana kefkirinê bi bandora şuştinê tevlihev dikin, ji ber ku bawer dikin ku deterjanên ku şiyana kefkirinê ya xurt heye bandorên şuştinê yên çêtir hene. Encam nîşan didin ku bandora şuştinê rasterast bi mîqdara kefê ve girêdayî nîne. Mînakî, karanîna deterjanek kêm kefkirî ji bo şuştinê bandorek şuştinê ya xerabtir ji deterjanek kefkirî ya bilind nake.
Her çend kef rasterast bi şuştinê ve ne girêdayî be jî, kef di hin rewşan de ji bo rakirina qirêjiyê kêrhatî ye. Bo nimûne, kef a şilava şuştinê dikare dilopên rûnê dema ku firaxan bi destan dişon, bi xwe re bibe. Dema ku xalîçeyê dişon, kef dikare perçeyên qirêj ên hişk ên wekî tozê jî rake. Toz rêjeyek mezin ji qirêjiya xalîçeyê pêk tîne, ji ber vê yekê paqijkera xalîçeyê divê xwedî şiyana kefkirinê ya diyarkirî be.
Hêza kefkirinê ji bo şampuanê jî girîng e. Kefa nazik a ku ji hêla şilavê ve di dema şuştina por an serşuştinê de çêdibe, mirovan rehet dike.
④ Cureyên têlan û taybetmendiyên fîzîkî yên tekstîlan
Ji bilî bandora pêkhateya kîmyayî ya têlan li ser zeliqandin û rakirina qirêjiyê, xuyangê têlan û pêkhateya rêxistinî ya têl û qumaşan jî bandorê li ser dijwarbûna rakirina qirêjiyê dike.
Pelçikên têlên hirî û avahiya wek şerîta pembû ji têlên nerm bêtir meyla komkirina qirêjiyê heye. Bo nimûne, reşa karbonê ya ku bi fîlma selulozê (fîlma pêvekirî) ve zeliqiye hêsan tê rakirin, lê reşa karbonê ya ku bi qumaşê pembû ve zeliqiye zehmet tê şuştin. Bo nimûne, qumaşên fîberên kurt ên polîester ji qumaşên fîberên dirêj bêtir meyla komkirina lekeyên rûnê heye, û lekeyên rûnê yên li ser qumaşên fîberên kurt jî ji yên li ser qumaşên fîberên dirêj zehmettir têne rakirin.
Têlên bi zexmî pêçayî û qumaşên teng, ji ber valahiyên piçûk ên di navbera têlan de, dikarin li hember dagirkirina axê li ber xwe bidin, lê di heman demê de rê li ber rakirina axê ya hundirîn jî digirin. Ji ber vê yekê, qumaşên teng di destpêkê de li hember axê berxwedanek baş nîşan didin, lê piştî qirêjbûnê jî paqijkirina wan dijwar e.
⑤ Hişkbûna avê
Têkeliya îyonên metalî yên wekî Ca2+ û Mg2+ di avê de bandorek girîng li ser bandora şuştinê dike, nemaze dema ku surfaktantên anyonîk bi îyonên Ca2+ û Mg2+ re rû bi rû dimînin da ku xwêyên kalsiyûm û magnezyûmê çêbikin ku çareserîbûna wan nebaş e, ku dikare şiyana paqijkirina wan kêm bike. Her çend têkeliya surfaktantan di ava hişk de zêde be jî, bandora wan a paqijkirinê hîn jî ji distilasyonê pir xirabtir e. Ji bo ku bandora şuştina çêtirîn a surfaktantan were bidestxistin, divê têkeliya îyonên Ca2+ di avê de ji 1 × 10-6mol/L kêmtir were kêmkirin (divê CaCO3 ji 0.1mg/L were kêmkirin). Ev hewce dike ku nermkerên cûrbecûr li deterjanê werin zêdekirin.
Dema weşandinê: 16ê Tebaxa 2024an