ახალი ამბები

11
ზედაპირული დაძაბულობა

სითხის ზედაპირზე ნებისმიერი სიგრძის შეკუმშვის ძალას ზედაპირული დაძაბულობა ეწოდება, ხოლო ერთეული არის N.·m-1.

ზედაპირული აქტივობა

გამხსნელის ზედაპირული დაძაბულობის შემცირების თვისებას ზედაპირული აქტივობა ეწოდება, ხოლო ამ თვისების მქონე ნივთიერებას ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება.

ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებას, რომელსაც შეუძლია წყალხსნარში მოლეკულების დაკავშირება და მიცელების და სხვა ასოციაციების წარმოქმნა და აქვს მაღალი ზედაპირული აქტივობა, ასევე აქვს დამატენიანებელი, ემულგირება, ქაფება, გამრეცხი და ა.შ. სურფაქტანტი ეწოდება.

სამი

სურფაქტანტი არის სპეციალური სტრუქტურისა და თვისების მქონე ორგანული ნაერთები, რომლებსაც შეუძლიათ მნიშვნელოვნად შეცვალონ ზედაპირული დაძაბულობა ორ ფაზას შორის ან სითხეების (ზოგადად წყლის) ზედაპირული დაჭიმულობა, დამატენიანებელი, ქაფიანი, ემულგირებადი, გამრეცხი და სხვა თვისებები.

სტრუქტურის თვალსაზრისით, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები აქვთ საერთო თვისება იმით, რომ ისინი შეიცავენ თავიანთ მოლეკულებში განსხვავებული ხასიათის ორ ჯგუფს. ერთ ბოლოში არის არაპოლარული ჯგუფის გრძელი ჯაჭვი, ზეთში ხსნადი და წყალში უხსნადი, ასევე ცნობილია როგორც ჰიდროფობიური ჯგუფი ან წყალგაუმტარი ჯგუფი. ასეთი წყალგაუმტარი ჯგუფი ძირითადად არის ნახშირწყალბადების გრძელი ჯაჭვები, ზოგჯერ ასევე ორგანული ფტორის, სილიციუმის, ორგანული ფოსფატის, ორგანოტინის ჯაჭვის და ა.შ. მეორე ბოლოში არის წყალში ხსნადი ჯგუფი, ჰიდროფილური ჯგუფი ან ზეთის საწინააღმდეგო ჯგუფი. ჰიდროფილური ჯგუფი უნდა იყოს საკმარისად ჰიდროფილური, რათა უზრუნველყოს, რომ მთლიანი ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები წყალში ხსნადია და აქვს საჭირო ხსნადობა. ვინაიდან სურფაქტანტები შეიცავს ჰიდროფილურ და ჰიდროფობიურ ჯგუფებს, ისინი შეიძლება ხსნადი იყოს მინიმუმ ერთ თხევად ფაზაში. სურფაქტანტის ამ ჰიდროფილურ და ლიპოფილურ თვისებას ამფიფილურობა ეწოდება.

მეორე
ოთხი

სურფაქტანტი არის ერთგვარი ამფიფილური მოლეკულა, როგორც ჰიდროფობიური, ასევე ჰიდროფილური ჯგუფებით. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ჰიდროფობიური ჯგუფები, როგორც წესი, შედგება გრძელი ჯაჭვის ნახშირწყალბადებისგან, როგორიცაა სწორი ჯაჭვის ალკილი C8~C20, განშტოებული ჯაჭვის ალკილი C8~C20, ალკილფენილი (ალკილის ნახშირბადის ტომი არის 8~16) და მსგავსი. განსხვავება, რომელიც მცირეა ჰიდროფობიურ ჯგუფებს შორის, ძირითადად ნახშირწყალბადის ჯაჭვების სტრუქტურულ ცვლილებებშია. ხოლო ჰიდროფილური ჯგუფების ტიპები უფრო მეტია, ამიტომ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების თვისებები ძირითადად დაკავშირებულია ჰიდროფილურ ჯგუფებთან, გარდა ჰიდროფობიური ჯგუფების ზომისა და ფორმისა. ჰიდროფილური ჯგუფების სტრუქტურული ცვლილებები უფრო დიდია, ვიდრე ჰიდროფობიური ჯგუფების, ამიტომ ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების კლასიფიკაცია ზოგადად ემყარება ჰიდროფილური ჯგუფების სტრუქტურას. ეს კლასიფიკაცია ეფუძნება იმის მიხედვით, არის თუ არა ჰიდროფილური ჯგუფი იონური, და იყოფა ანიონურ, კატიონურ, არაიონურ, ცვიტერიონულ და სხვა სპეციფიურ სურფაქტანტებად.

ხუთი

① ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ადსორბცია ინტერფეისზე

სურფაქტანტის მოლეკულები არის ამფიფილური მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ როგორც ლიპოფილური, ასევე ჰიდროფილური ჯგუფები. როდესაც სურფაქტანტი წყალში იხსნება, მისი ჰიდროფილური ჯგუფი იზიდავს წყალს და იხსნება წყალში, ხოლო მისი ლიპოფილური ჯგუფი იხსნება წყლით და ტოვებს წყალს, რის შედეგადაც ხდება სურფაქტანტის მოლეკულების (ან იონების) ადსორბცია ორი ფაზის ინტერფეისზე. , რაც ამცირებს ინტერფეისურ დაძაბულობას ორ ფაზას შორის. რაც უფრო მეტი სურფაქტანტის მოლეკულები (ან იონები) შეიწოვება ინტერფეისზე, მით უფრო დიდია ინტერფეისის დაძაბულობის შემცირება.

② ადსორბციული მემბრანის ზოგიერთი თვისება

ადსორბციული მემბრანის ზედაპირული წნევა: ზედაპირული ადსორბცია აირის-თხევადი ინტერფეისზე ადსორბციული მემბრანის შესაქმნელად, მაგალითად, მოათავსეთ ხახუნის გარეშე მოხსნადი მცურავი ფურცელი ინტერფეისზე, მცურავი ფურცელი უბიძგებს ადსორბენტურ მემბრანას ხსნარის ზედაპირის გასწვრივ და მემბრანა წარმოქმნის წნევას. მცურავ ფურცელზე, რომელსაც ზედაპირულ წნევას უწოდებენ.

ზედაპირის სიბლანტე: ზედაპირის წნევის მსგავსად, ზედაპირის სიბლანტე არის უხსნადი მოლეკულური მემბრანის მიერ გამოვლენილი თვისება. შეჩერებულია თხელი ლითონის მავთულის პლატინის რგოლით, ისე, რომ მისი სიბრტყე აკავშირებს ავზის წყლის ზედაპირს, ატრიალებს პლატინის რგოლს, პლატინის რგოლს წყლის დაბრკოლების სიბლანტის გამო, ამპლიტუდა თანდათან იშლება, რის მიხედვითაც შესაძლებელია ზედაპირის სიბლანტე. მოზომილი. მეთოდი არის: ჯერ ექსპერიმენტი ტარდება სუფთა წყლის ზედაპირზე ამპლიტუდის დაშლის გასაზომად, შემდეგ კი გაზომვა ხდება ზედაპირის მემბრანის წარმოქმნის შემდეგ დაშლა და ზედაპირული მემბრანის სიბლანტე გამომდინარეობს ამ ორს შორის სხვაობისგან. .

ზედაპირის სიბლანტე მჭიდრო კავშირშია ზედაპირის მემბრანის სიმყარესთან და ვინაიდან ადსორბციულ მემბრანას აქვს ზედაპირული წნევა და სიბლანტე, მას უნდა ჰქონდეს ელასტიურობა. რაც უფრო მაღალია ზედაპირული წნევა და რაც უფრო მაღალია ადსორბირებული მემბრანის სიბლანტე, მით უფრო მაღალია მისი ელასტიურობის მოდული. ზედაპირის ადსორბციული მემბრანის ელასტიურობის მოდული მნიშვნელოვანია ბუშტების სტაბილიზაციის პროცესში.

③ მიცელების წარმოქმნა

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების განზავებული ხსნარები ემორჩილება კანონებს, რასაც მოჰყვება იდეალური ხსნარები. ხსნარის ზედაპირზე ადსორბირებული სურფაქტანტის რაოდენობა იზრდება ხსნარის კონცენტრაციასთან ერთად და როდესაც კონცენტრაცია მიაღწევს ან აღემატება გარკვეულ მნიშვნელობას, ადსორბციის რაოდენობა აღარ იზრდება და ეს ჭარბი ზედაპირული მოლეკულები ხსნარშია შემთხვევით. გზა ან რაიმე ჩვეულებრივი გზით. ორივე პრაქტიკა და თეორია აჩვენებს, რომ ისინი ქმნიან ასოციაციებს ხსნარში და ამ ასოციაციებს უწოდებენ მიცელებს.

კრიტიკული მიცელის კონცენტრაცია (CMC): მინიმალურ კონცენტრაციას, რომლის დროსაც ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები ქმნიან მიცელებს ხსნარში, ეწოდება მიცელის კრიტიკული კონცენტრაცია.

④ ჩვეულებრივი სურფაქტანტების CMC მნიშვნელობები.

ექვსი

HLB არის ჰიდროფილური ლიპოფილური ბალანსის აბრევიატურა, რომელიც მიუთითებს სურფაქტანტის ჰიდროფილური და ლიპოფილური ჯგუფების ჰიდროფილურ და ლიპოფილურ ბალანსზე, ანუ სურფაქტანტის HLB მნიშვნელობაზე. დიდი HLB მნიშვნელობა მიუთითებს ძლიერი ჰიდროფილურობის და სუსტი ლიპოფილურობის მქონე მოლეკულაზე; პირიქით, ძლიერი ლიპოფილურობა და სუსტი ჰიდროფილურობა.

① HLB ღირებულების დებულებები

HLB მნიშვნელობა არის ფარდობითი მნიშვნელობა, ასე რომ, როდესაც HLB მნიშვნელობა შემუშავებულია, როგორც სტანდარტი, პარაფინის ცვილის HLB მნიშვნელობა, რომელსაც არ აქვს ჰიდროფილური თვისებები, მითითებულია, როგორც 0, ხოლო HLB მნიშვნელობა ნატრიუმის დოდეცილ სულფატის, რომელიც არის უფრო წყალში ხსნადი, არის 40. აქედან გამომდინარე, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების HLB მნიშვნელობა ძირითადად 1-დან 40-მდეა. ზოგადად რომ ვთქვათ, ემულგატორები, რომელთა HLB მნიშვნელობები 10-ზე ნაკლებია, ლიპოფილურია, ხოლო 10-ზე მეტი ჰიდროფილური. ამრიგად, გარდამტეხი წერტილი ლიპოფილურიდან ჰიდროფილამდე არის დაახლოებით 10.

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების HLB მნიშვნელობებზე დაყრდნობით, ზოგადი წარმოდგენა შეიძლება მივიღოთ მათი შესაძლო გამოყენების შესახებ, როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 1-3.

ფორმა
შვიდი

ორი ურთიერთუხსნადი სითხე, ერთი გაფანტულია მეორეში ნაწილაკების სახით (წვეთები ან თხევადი კრისტალები) ქმნის სისტემას, რომელსაც ემულსია. ეს სისტემა თერმოდინამიკურად არასტაბილურია ემულსიის წარმოქმნისას ორი სითხის სასაზღვრო ფართობის გაზრდის გამო. იმისთვის, რომ ემულსია სტაბილური იყოს, საჭიროა მესამე კომპონენტის - ემულგატორის დამატება სისტემის ინტერფეისული ენერგიის შესამცირებლად. ემულგატორი ეკუთვნის სურფაქტანტს, მისი მთავარი ფუნქციაა ემულსიის როლის შესრულება. ემულსიის ფაზას, რომელიც არსებობს წვეთების სახით, ეწოდება დისპერსიული ფაზა (ან შიდა ფაზა, უწყვეტი ფაზა), ხოლო მეორე ფაზას, რომელიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, ეწოდება დისპერსიული გარემო (ან გარე ფაზა, უწყვეტი ფაზა).

① ემულგატორები და ემულსიები

ჩვეულებრივი ემულსიები, ერთი ფაზა არის წყალი ან წყალხსნარი, მეორე ფაზა არის ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც წყალთან არ ერევა, როგორიცაა ცხიმი, ცვილი და ა. დისპერსიული წყალში ნავთობის წყალში ტიპის ემულსიის ფორმირებისთვის, გამოხატული როგორც O/W (ზეთი/წყალი): ზეთში დაშლილი წყალი ნავთობ-წყალში ტიპის ემულსიის შესაქმნელად, გამოხატული როგორც W/O (წყალი/ზეთი). ასევე შეიძლება წარმოიქმნას კომპლექსური წყალი-ზეთ-წყალში W/O/W ტიპის და ზეთი-წყალ-ზეთში O/W/O ტიპის მრავალ-ემულსიები.

ემულგატორები გამოიყენება ემულსიების სტაბილიზაციისთვის ინტერფეისის დაძაბულობის შემცირებით და ერთმოლეკულური ინტერფეისის მემბრანის წარმოქმნით.

ემულგატორის ემულსიფიკაციისას მოთხოვნები:

ა: ემულგატორს უნდა შეეძლოს ორ ფაზას შორის ინტერფეისის ადსორბირება ან გამდიდრება, ისე, რომ შემცირდეს ინტერფეისის დაძაბულობა;

ბ: ემულგატორი უნდა აძლევდეს ნაწილაკებს მუხტს ისე, რომ ელექტროსტატიკური მოგერიება ნაწილაკებს შორის, ან წარმოქმნის სტაბილურ, მაღალ ბლანტი დამცავ მემბრანას ნაწილაკების გარშემო.

მაშასადამე, ემულგატორად გამოყენებულ ნივთიერებას უნდა ჰქონდეს ამფიფილური ჯგუფები, რათა მოხდეს ემულგირება და ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები აკმაყოფილებენ ამ მოთხოვნას.

② ემულსიების მომზადების მეთოდები და ემულსიების სტაბილურობაზე მოქმედი ფაქტორები

ემულსიების მომზადების ორი გზა არსებობს: ერთი არის მექანიკური მეთოდის გამოყენება სითხის წვრილ ნაწილაკებად სხვა სითხეში დასაშლელად, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ინდუსტრიაში ემულსიების მოსამზადებლად; მეორე არის სითხის მოლეკულურ მდგომარეობაში დაშლა სხვა სითხეში და შემდეგ მისი სწორად შეგროვება ემულსიების შესაქმნელად.

ემულსიის სტაბილურობა არის ნაწილაკების აგრეგაციის უნარი, რაც იწვევს ფაზურ განცალკევებას. ემულსიები არის თერმოდინამიკურად არასტაბილური სისტემები დიდი თავისუფალი ენერგიით. მაშასადამე, ემულსიის ეგრეთ წოდებული სტაბილურობა რეალურად არის დრო, რომელიც საჭიროა სისტემისთვის წონასწორობის მისაღწევად, ანუ დრო, რომელიც საჭიროა სისტემის ერთ-ერთი სითხის გამოყოფისთვის.

როდესაც ზედაპირული მემბრანა ცხიმოვანი სპირტებით, ცხიმოვანი მჟავებით და ცხიმოვანი ამინებით და სხვა პოლარული ორგანული მოლეკულებით, მემბრანის სიძლიერე მნიშვნელოვნად მაღალია. ეს იმიტომ ხდება, რომ ემულგატორის მოლეკულების და ალკოჰოლების, მჟავების და ამინების და სხვა პოლარული მოლეკულების ემულგატორის მოლეკულების და სპირტების ადსორბციული ფენის ინტერფეისულ ფენაში წარმოიქმნება "კომპლექსი", ისე, რომ მემბრანის ინტერფეისის სიძლიერე გაიზარდა.

ემულგატორებს, რომლებიც შედგებიან ორზე მეტი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებისგან, შერეულ ემულგატორებს უწოდებენ. შერეული ემულგატორი, რომელიც ადსორბირებულია წყლის/ზეთის ინტერფეისზე; ინტერმოლეკულურმა მოქმედებამ შეიძლება შექმნას კომპლექსები. ძლიერი ინტერმოლეკულური მოქმედების გამო, ინტერფეისული დაძაბულობა მნიშვნელოვნად მცირდება, მნიშვნელოვნად იზრდება ინტერფეისზე ადსორბირებული ემულგატორის რაოდენობა, იზრდება ინტერფეისური მემბრანის სიმკვრივის ფორმირება, იზრდება სიძლიერე.

თხევადი მარცვლების მუხტი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ემულსიის სტაბილურობაზე. სტაბილური ემულსიები, რომელთა თხევადი მძივები ზოგადად დამუხტულია. როდესაც იონური ემულგატორი გამოიყენება, ემულგატორი იონს, რომელიც ადსორბირებულია ინტერფეისზე, აქვს თავისი ლიპოფილური ჯგუფი ჩასმული ზეთის ფაზაში, ხოლო ჰიდროფილური ჯგუფი წყლის ფაზაშია, რითაც თხევადი მძივები დამუხტავს. როგორც ემულსიის მარცვლები ერთი და იგივე მუხტით, ისინი მოგერიებენ ერთმანეთს, არ არის ადვილი აგლომერაცია, ასე რომ სტაბილურობა იზრდება. ჩანს, რომ რაც უფრო მეტი ემულგატორი იონები შეიწოვება მარცვლებზე, რაც უფრო დიდია მუხტი, მით მეტია მძივების აგლომერაციის თავიდან აცილების უნარი, მით უფრო სტაბილურია ემულსიური სისტემა.

ემულსიის დისპერსიული საშუალების სიბლანტე გარკვეულ გავლენას ახდენს ემულსიის სტაბილურობაზე. ზოგადად, რაც უფრო მაღალია დისპერსიული საშუალების სიბლანტე, მით უფრო მაღალია ემულსიის სტაბილურობა. ეს იმიტომ ხდება, რომ დისპერსიული საშუალების სიბლანტე დიდია, რაც ძლიერ გავლენას ახდენს თხევადი მარცვლების ბრაუნის მოძრაობაზე და ანელებს შეჯახებას თხევადი მარცვლებს შორის, ასე რომ სისტემა სტაბილური რჩება. ჩვეულებრივ, პოლიმერულ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიძლება დაიშალოს ემულსიებში, შეუძლიათ გაზარდონ სისტემის სიბლანტე და გააძლიერონ ემულსიების სტაბილურობა. გარდა ამისა, პოლიმერებს შეუძლიათ აგრეთვე შექმნან ძლიერი ინტერფეისული მემბრანა, რაც ემულსიის სისტემას უფრო სტაბილურს ხდის.

ზოგიერთ შემთხვევაში, მყარი ფხვნილის დამატებამ ასევე შეიძლება გამოიწვიოს ემულსიის სტაბილიზაცია. მყარი ფხვნილი წყალში, ზეთში ან ინტერფეისშია, ზეთის მიხედვით, წყალი მყარი ფხვნილის დამსველობის შესაძლებლობებზე, თუ მყარი ფხვნილი წყლით არ არის მთლიანად სველი, მაგრამ ასევე სველია ზეთით, დარჩება წყალსა და ზეთზე. ინტერფეისი.

მყარი ფხვნილი არ ხდის ემულსიას სტაბილურს, რადგან ინტერფეისზე შეგროვებული ფხვნილი აძლიერებს ინტერფეისურ მემბრანას, რაც მსგავსია ემულგატორის მოლეკულების ინტერფეისის ადსორბციისა, ამიტომ რაც უფრო მჭიდროდ არის განლაგებული მყარი ფხვნილის მასალა ინტერფეისზე, მით უფრო სტაბილურია ემულსია არის.

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები წყალხსნარში მიცელის წარმოქმნის შემდეგ საგრძნობლად გაზრდის უხსნად ან წყალში ხსნადი ორგანული ნივთიერებების ხსნადობას და ხსნარი ამ დროს გამჭვირვალეა. მიცელის ამ ეფექტს ხსნადიზაცია ეწოდება. ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებას, რომელსაც შეუძლია ხსნადიზაცია, ეწოდება გამხსნელი, ხოლო ორგანულ ნივთიერებებს, რომლებიც იხსნება ხსნადს.

რვა

ქაფი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს რეცხვის პროცესში. ქაფი არის დისპერსიული სისტემა, რომელშიც გაზი დისპერსიულია თხევად ან მყარად, გაზი, როგორც დისპერსიული ფაზა და თხევადი ან მყარი, როგორც დისპერსიული საშუალება, პირველს უწოდებენ თხევად ქაფს, ხოლო მეორეს - მყარ ქაფს. როგორც ქაფიანი პლასტმასი, ქაფიანი მინა, ქაფიანი ცემენტი და ა.შ.

(1) ქაფის წარმოქმნა

ქაფში აქ ვგულისხმობთ ჰაერის ბუშტების აგრეგატს, რომლებიც გამოყოფილია თხევადი გარსით. ამ ტიპის ბუშტები ყოველთვის სწრაფად ამოდის თხევადი ზედაპირზე, სიმკვრივის დიდი სხვაობის გამო დისპერსიულ ფაზასა (გაზს) და დისპერსიულ გარემოს (თხევადს) შორის, სითხის დაბალ სიბლანტესთან ერთად.

ბუშტის წარმოქმნის პროცესი სითხეში დიდი რაოდენობით გაზის შეყვანაა და სითხეში არსებული ბუშტები სწრაფად ბრუნდება ზედაპირზე და წარმოქმნის ბუშტების აგრეგატს, რომლებიც გამოყოფილია მცირე რაოდენობით თხევადი აირით.

ქაფს აქვს ორი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი მორფოლოგიის თვალსაზრისით: ერთი ის არის, რომ ბუშტები, როგორც გაფანტული ფაზა, ხშირად მრავალწახნაგოვანი ფორმისაა, ეს იმის გამო ხდება, რომ ბუშტების გადაკვეთაზე თხევადი ფენის გათხელების ტენდენცია ხდება ისე, რომ ბუშტები გახდეს. მრავალწახნაგოვანი, როდესაც თხევადი ფილმი გარკვეულწილად თხელდება, ეს იწვევს ბუშტების გახეთქვას; მეორე არის ის, რომ სუფთა სითხეებს არ შეუძლიათ შექმნან სტაბილური ქაფი, სითხე, რომელსაც შეუძლია შექმნას ქაფი, არის მინიმუმ ორი ან მეტი კომპონენტი. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების წყალხსნარი ტიპიურია სისტემებისთვის, რომლებიც მიდრეკილნი არიან ქაფის წარმოქმნისკენ და მათი ქაფის წარმოქმნის უნარი ასევე დაკავშირებულია სხვა თვისებებთან.

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ კარგი ქაფის ძალა, ეწოდება ქაფის აგენტები. მართალია, ქაფს აქვს კარგი ქაფის უნარი, მაგრამ წარმოქმნილმა ქაფმა შეიძლება დიდხანს ვერ შეინარჩუნოს, ანუ მისი სტაბილურობა სულაც არ იყოს კარგი. ქაფის სტაბილურობის შესანარჩუნებლად, ხშირად ქაფის აგენტში დაამატეთ ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ გაზარდონ ქაფის სტაბილურობა, ნივთიერებას ეწოდება ქაფის სტაბილიზატორი, ჩვეულებრივ გამოყენებული სტაბილიზატორია ლაურილ დიეთანოლამინი და დოდეცილ დიმეთილამინის ოქსიდი.

(2) ქაფის სტაბილურობა

ქაფი არის თერმოდინამიკურად არასტაბილური სისტემა და საბოლოო ტენდენცია არის ის, რომ სითხის მთლიანი ზედაპირის ფართობი სისტემაში მცირდება ბუშტის გატეხვის შემდეგ და თავისუფალი ენერგია მცირდება. დექაფის პროცესი არის პროცესი, რომლის დროსაც გაზის გამმყოფი თხევადი მემბრანა ხდება უფრო სქელი და თხელი, სანამ არ გაფუჭდება. აქედან გამომდინარე, ქაფის სტაბილურობის ხარისხი ძირითადად განისაზღვრება თხევადი გამონადენის სიჩქარით და თხევადი ფილმის სიძლიერით. შემდეგი ფაქტორები ასევე გავლენას ახდენს ამაზე.

ფორმაფორმა

(3) ქაფის განადგურება

ქაფის განადგურების ძირითადი პრინციპია ქაფის წარმოქმნის პირობების შეცვლა ან ქაფის სტაბილიზაციის ფაქტორების აღმოფხვრა, ამდენად, არსებობს როგორც ფიზიკური, ასევე ქიმიური ქაფის გასუფთავების მეთოდები.

ფიზიკური დექაფი ნიშნავს ქაფის წარმოების პირობების შეცვლას ქაფის ხსნარის ქიმიური შემადგენლობის შენარჩუნებისას, როგორიცაა გარეგანი დარღვევები, ტემპერატურის ან წნევის ცვლილებები და ულტრაბგერითი მკურნალობა, ყველა ეფექტური ფიზიკური მეთოდია ქაფის აღმოსაფხვრელად.

ქიმიური ქაფის ამოღების მეთოდი არის გარკვეული ნივთიერებების დამატება ქაფის აგენტთან ურთიერთქმედებისთვის, რათა შეამციროს თხევადი ფირის სიძლიერე ქაფში და ამით შეამციროს ქაფის სტაბილურობა, რათა მიაღწიოს ქაფის ამოღებას, ასეთ ნივთიერებებს უწოდებენ ქაფის გამწმენდებს. დექაფის უმეტესი ნაწილი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებია. მაშასადამე, დექაფის მექანიზმის მიხედვით, დექაფს უნდა ჰქონდეს ზედაპირული დაძაბულობის შემცირების ძლიერი უნარი, ადვილად შეიწოვება ზედაპირზე, ხოლო ზედაპირულ ადსორბციულ მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედება სუსტია, ადსორბციული მოლეკულები განლაგებულია უფრო გაფხვიერ სტრუქტურაში.

არსებობს სხვადასხვა სახის ქაფის გამწმენდი, მაგრამ ძირითადად, ისინი ყველა არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებია. არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები აქვთ ქაფის საწინააღმდეგო თვისებები მათი ღრუბლის წერტილის მახლობლად ან ზემოთ და ხშირად იყენებენ როგორც ქაფის დამცავი საშუალება. ალკოჰოლური სასმელები, განსაკუთრებით განშტოებული სტრუქტურის მქონე ალკოჰოლები, ცხიმოვანი მჟავები და ცხიმოვანი მჟავების ეთერები, პოლიამიდები, ფოსფატის ეთერები, სილიკონის ზეთები და ა.

(4) ქაფი და სარეცხი

არ არსებობს პირდაპირი კავშირი ქაფსა და რეცხვის ეფექტურობას შორის და ქაფის რაოდენობა არ მიუთითებს რეცხვის ეფექტურობაზე. მაგალითად, არაიონურ ზედაპირულ ფაქტორებს აქვთ ბევრად ნაკლები ქაფიანი თვისებები, ვიდრე საპნები, მაგრამ მათი დეკონტამინაცია ბევრად უკეთესია, ვიდრე საპნები.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ქაფი შეიძლება სასარგებლო იყოს ჭუჭყისა და ჭუჭყის მოსაშორებლად. მაგალითად, სახლში ჭურჭლის რეცხვისას, სარეცხი საშუალების ქაფი აგროვებს ზეთის წვეთებს, ხოლო ხალიჩების გაწმენდისას ქაფი ხელს უწყობს მტვრის, ფხვნილის და სხვა მყარი ჭუჭყის შეგროვებას. გარდა ამისა, ქაფი ზოგჯერ შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც სარეცხი საშუალების ეფექტურობის მითითება. იმის გამო, რომ ცხიმოვანი ზეთები აფერხებენ სარეცხი საშუალების ქაფს, როდესაც ძალიან ბევრი ზეთია და ძალიან ცოტა სარეცხი საშუალება, ქაფი არ წარმოიქმნება ან ორიგინალური ქაფი გაქრება. ქაფი ზოგჯერ შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამრეცხვის სისუფთავის ინდიკატორად, რადგან გამრეცხვის ხსნარში ქაფის რაოდენობა მცირდება სარეცხი საშუალებების შემცირებით, ამიტომ ქაფის რაოდენობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამრეცხვის ხარისხის შესაფასებლად.

ცხრა

ფართო გაგებით, რეცხვა არის გასარეცხი საგნიდან არასასურველი კომპონენტების ამოღების პროცესი და გარკვეული მიზნის მიღწევა. რეცხვა ჩვეულებრივი გაგებით ეხება გადამზიდის ზედაპირიდან ჭუჭყის მოცილების პროცესს. რეცხვისას ჭუჭყისა და მატარებლის ურთიერთქმედება სუსტდება ან აღმოფხვრილია ზოგიერთი ქიმიური ნივთიერების (მაგ., სარეცხი და ა.შ.) მოქმედებით, ასე რომ, ჭუჭყისა და მატარებლის კომბინაცია იცვლება ჭუჭყისა და სარეცხი საშუალებების კომბინაციაში, და საბოლოოდ ჭუჭყიანი გამოყოფილია მატარებლისგან. ვინაიდან გასარეცხი საგნები და მოსაცილებელი ჭუჭყიანი მრავალფეროვანია, რეცხვა ძალიან რთული პროცესია და რეცხვის ძირითადი პროცესი შეიძლება გამოიხატოს შემდეგ მარტივ ურთიერთობებში.

Carrie··ჭუჭყიანი + სარეცხი = გადამზიდავი + ჭუჭყიანი · სარეცხი საშუალება

რეცხვის პროცესი, როგორც წესი, შეიძლება დაიყოს ორ ეტაპად: პირველ რიგში, სარეცხი საშუალების მოქმედებით, ჭუჭყიანი გამოყოფილია მისი გადამზიდავი; მეორეც, მოწყვეტილი ჭუჭყიანი იფანტება და შეჩერებულია საშუალოში. რეცხვის პროცესი შექცევადი პროცესია და ჭუჭყი, რომელიც გაფანტული და შეჩერებულია გარემოში, ასევე შეიძლება ხელახლა დალექილი იქნეს საშუალიდან გასარეცხ ობიექტზე. ამიტომ, კარგ სარეცხ საშუალებას უნდა ჰქონდეს ჭუჭყის გაფანტვისა და შეჩერების და ჭუჭყის ხელახალი დეპონირების თავიდან აცილების უნარი, გარდა სატარიდან ჭუჭყის ამოღების შესაძლებლობისა.

(1) ჭუჭყის სახეები

ერთი და იგივე ნივთისთვისაც კი, ჭუჭყის ტიპი, შემადგენლობა და რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს იმის მიხედვით, თუ რა გარემოში გამოიყენება იგი. ზეთის სხეულის ჭუჭყიანი ძირითადად არის ზოგიერთი ცხოველური და მცენარეული ზეთები და მინერალური ზეთები (როგორიცაა ნედლი ზეთი, მაზუთი, ქვანახშირის ტარი და ა. ადამიანის ორგანიზმიდან არის ჭუჭყიანი, როგორიცაა ოფლი, ცხიმი, სისხლი და ა.შ. ჭუჭყიანი საკვებიდან, როგორიცაა ხილის ლაქები, კულინარიული ზეთის ლაქები, სანელებლების ლაქები, სახამებელი და ა.შ. ჭუჭყიანი კოსმეტიკური საშუალებებისგან, როგორიცაა პომადა, ფრჩხილის ლაქი და ა.შ. ჭუჭყი ატმოსფეროდან, როგორიცაა ჭვარტლი, მტვერი, ტალახი და ა.შ. სხვები, როგორიცაა მელანი, ჩაი, საფარი და ა.შ. გამოდის სხვადასხვა ტიპის.

ჭუჭყის სხვადასხვა სახეობა ჩვეულებრივ შეიძლება დაიყოს სამ ძირითად კატეგორიად: მყარი ჭუჭყიანი, თხევადი ჭუჭყიანი და სპეციალური ჭუჭყიანი.

 

① მყარი ჭუჭყიანი

საერთო მყარი ჭუჭყიანი მოიცავს ფერფლის, ტალახის, მიწის, ჟანგის და ნახშირბადის ნაწილაკებს. ამ ნაწილაკების უმეტესობას აქვს ელექტრული მუხტი თავის ზედაპირზე, მათი უმეტესობა უარყოფითად დამუხტულია და ადვილად შეიწოვება ბოჭკოვან ნივთებზე. მყარი ჭუჭყიანი, როგორც წესი, ძნელად იხსნება წყალში, მაგრამ შეიძლება დაიფანტოს და შეჩერდეს სარეცხი საშუალებებით. უფრო მცირე მასის წერტილით მყარი ჭუჭყის ამოღება უფრო რთულია.

② თხევადი ჭუჭყიანი

თხევადი ჭუჭყიანი ძირითადად ზეთი ხსნადია, მათ შორის მცენარეული და ცხოველური ზეთები, ცხიმოვანი მჟავები, ცხიმოვანი ალკოჰოლები, მინერალური ზეთები და მათი ოქსიდები. მათ შორის შეიძლება მოხდეს მცენარეული და ცხოველური ზეთები, ცხიმოვანი მჟავები და ტუტეების საპონიფიკაცია, ხოლო ცხიმოვანი სპირტები, მინერალური ზეთები არ არის საპონიფიცირებული ტუტეებით, მაგრამ შეიძლება იყოს ხსნადი სპირტებში, ეთერებში და ნახშირწყალბადების ორგანულ გამხსნელებში და სარეცხი წყლის ხსნარის ემულსიფიკაცია და დისპერსია. ზეთში ხსნად თხევად ჭუჭყს, როგორც წესი, აქვს ძლიერი ძალა ბოჭკოვან ნივთებთან და უფრო მყარად შეიწოვება ბოჭკოებზე.

③ სპეციალური ჭუჭყიანი

სპეციალური ჭუჭყიანი შეიცავს ცილებს, სახამებელს, სისხლს, ადამიანის სეკრეციას, როგორიცაა ოფლი, ცხიმი, შარდი და ხილის წვენი და ჩაის წვენი. ამ ტიპის ჭუჭყის უმეტესი ნაწილი შეიძლება ქიმიურად და ძლიერად შეიწოვოს ბოჭკოვან ნივთებზე. ამიტომ ძნელია გარეცხვა.

სხვადასხვა სახის ჭუჭყიანი იშვიათად გვხვდება ცალკე, მაგრამ ხშირად შერეულია და შეიწოვება ობიექტზე. ჭუჭყი ზოგჯერ შეიძლება დაჟანგდეს, დაიშალა ან გაფუჭდეს გარე გავლენის ქვეშ, რითაც წარმოიქმნება ახალი ჭუჭყიანი.

(2) ჭუჭყის გადაბმა

ტანსაცმელი, ხელები და ა.შ. შეიძლება იყოს შეღებილი, რადგან არსებობს რაიმე სახის ურთიერთქმედება ობიექტსა და ჭუჭყს შორის. ჭუჭყი ეწებება ობიექტებს სხვადასხვა გზით, მაგრამ არ არსებობს მეტი ფიზიკური და ქიმიური ადჰეზიები.

① ჭვარტლის, მტვრის, ტალახის, ქვიშის და ნახშირის შეწებება ტანსაცმელზე არის ფიზიკური ადჰეზია. ზოგადად რომ ვთქვათ, ჭუჭყის ამ გადაბმის გზით და შეღებილ ობიექტს შორის როლი შედარებით სუსტია, ჭუჭყის მოცილება ასევე შედარებით მარტივია. სხვადასხვა ძალების მიხედვით, ჭუჭყის ფიზიკური ადჰეზია შეიძლება დაიყოს მექანიკურ და ელექტროსტატიკურ გადაბმად.

პასუხი: მექანიკური გადაბმა

ამ ტიპის ადჰეზია ძირითადად ეხება ზოგიერთი მყარი ჭუჭყის (მაგ., მტვერი, ტალახი და ქვიშა) გადაბმას. მექანიკური ადჰეზია ჭუჭყის ადჰეზიის ერთ-ერთი სუსტი ფორმაა და მისი მოცილება შესაძლებელია თითქმის წმინდა მექანიკური საშუალებებით, მაგრამ როდესაც ჭუჭყი მცირეა (<0,1მმ), მისი ამოღება უფრო რთულია.

B: ელექტროსტატიკური გადაბმა

ელექტროსტატიკური ადჰეზია ძირითადად ვლინდება დამუხტული ჭუჭყიანი ნაწილაკების მოქმედებით საპირისპიროდ დამუხტულ ობიექტებზე. ბოჭკოვანი ობიექტების უმეტესობა უარყოფითად არის დამუხტული წყალში და ადვილად შეიძლება შეიწოვოს გარკვეული დადებითად დამუხტული ჭუჭყით, როგორიცაა ცაცხვი. ზოგიერთი ჭუჭყიანი, თუმცა უარყოფითად დამუხტული, მაგალითად ნახშირბადის შავი ნაწილაკები წყალხსნარებში, შეიძლება მიეწებოს ბოჭკოებს იონური ხიდების მეშვეობით (იონები მრავალ საპირისპიროდ დამუხტულ ობიექტებს შორის, მოქმედებენ მათთან ერთად ხიდის მსგავსი გზით), რომლებიც წარმოიქმნება წყალში დადებითი იონების მიერ (მაგ. , Ca2+, Mg2+ და ა.შ.).

ელექტროსტატიკური მოქმედება უფრო ძლიერია, ვიდრე მარტივი მექანიკური მოქმედება, რაც ართულებს ჭუჭყის მოცილებას.

② ქიმიური ადჰეზია

ქიმიური ადჰეზია ეხება ობიექტზე ქიმიური ან წყალბადის ობლიგაციებით მოქმედების ფენომენს. მაგალითად, პოლარული მყარი ჭუჭყიანი, ცილა, ჟანგი და სხვა ადჰეზია ბოჭკოვან ნივთებზე, ბოჭკოები შეიცავს კარბოქსილს, ჰიდროქსილს, ამიდს და სხვა ჯგუფებს, ეს ჯგუფები და ცხიმოვანი ჭუჭყიანი ცხიმოვანი მჟავები, ცხიმოვანი სპირტები ადვილად ქმნიან წყალბადის ბმებს. ქიმიური ძალები ზოგადად ძლიერია და, შესაბამისად, ჭუჭყიანი უფრო მყარად არის მიბმული ობიექტთან. ამ ტიპის ჭუჭყის მოცილება ძნელია ჩვეულებრივი მეთოდებით და მის დასაძლევად სპეციალურ მეთოდებს მოითხოვს.

ჭუჭყის გადაბმის ხარისხი დაკავშირებულია თავად ჭუჭყის ბუნებასთან და იმ საგნის ბუნებასთან, რომელსაც იგი ეკვრის. ზოგადად, ნაწილაკები ადვილად ეკვრის ბოჭკოვან ნივთებს. რაც უფრო მცირეა მყარი ჭუჭყის ტექსტურა, მით უფრო ძლიერია ადჰეზია. ჰიდროფილურ ობიექტებზე პოლარული ჭუჭყი, როგორიცაა ბამბა და მინა, უფრო ძლიერად ეკვრის, ვიდრე არაპოლარული ჭუჭყიანი. არაპოლარული ჭუჭყი უფრო ძლიერად ეკვრის, ვიდრე პოლარული ჭუჭყიანი, როგორიცაა პოლარული ცხიმები, მტვერი და თიხა, და ნაკლებად ადვილი მოსაშორებელი და გაწმენდაა.

(3) ჭუჭყის მოცილების მექანიზმი

რეცხვის მიზანია ჭუჭყის მოცილება. გარკვეული ტემპერატურის (ძირითადად წყალი) გარემოში. სარეცხი საშუალებების სხვადასხვა ფიზიკური და ქიმიური ზემოქმედების გამოყენება ჭუჭყისა და გარეცხილი საგნების ზემოქმედების შესუსტების ან აღმოსაფხვრელად, გარკვეული მექანიკური ძალების ზემოქმედების ქვეშ (როგორიცაა ხელის წვა, სარეცხი მანქანის აჟიოტაჟი, წყლის ზემოქმედება), ისე, რომ ჭუჭყიანი და გარეცხილი საგნები დეკონტამინაციის მიზნით.

① თხევადი ჭუჭყის მოცილების მექანიზმი

ა: დასველება

თხევადი დაბინძურება ძირითადად ზეთზეა დაფუძნებული. ზეთის ლაქები სველდება ბოჭკოვანი ნივთების უმეტესობას და მეტ-ნაკლებად ვრცელდება ზეთის ფენის სახით ბოჭკოვანი მასალის ზედაპირზე. სარეცხი მოქმედების პირველი ნაბიჯი არის ზედაპირის დასველება სარეცხი სითხით. ილუსტრაციისთვის, ბოჭკოს ზედაპირი შეიძლება მივიჩნიოთ როგორც გლუვი მყარი ზედაპირი.

ბ: ზეთის ამოღება - დახვევის მექანიზმი

სარეცხი მოქმედების მეორე საფეხური არის ზეთისა და ცხიმის მოცილება, თხევადი ჭუჭყის მოცილება მიიღწევა ერთგვარი დახვევით. თხევადი ჭუჭყი თავდაპირველად არსებობდა ზედაპირზე გავრცელებული ზეთის ფირის სახით და სარეცხი სითხის უპირატესი დამატენიანებელი ეფექტის ქვეშ მყარ ზედაპირზე (ანუ ბოჭკოვანი ზედაპირზე), იგი ეტაპობრივად იხვევდა ზეთის მძივებს, რაც ისინი შეიცვალა სარეცხი სითხით და საბოლოოდ დატოვეს ზედაპირი გარკვეული გარე ძალების ქვეშ.

② მყარი ჭუჭყის მოცილების მექანიზმი

თხევადი ჭუჭყის მოცილება ძირითადად ხდება სარეცხი ხსნარით ჭუჭყიანი მატარებლის უპირატესი დასველების გზით, ხოლო მყარი ჭუჭყის მოცილების მექანიზმი განსხვავებულია, სადაც რეცხვის პროცესი ძირითადად ჭუჭყის მასის და მისი გადამზიდავი ზედაპირის დასველებას ეხება სარეცხი საშუალებით. გამოსავალი. მყარ ჭუჭყსა და მის მატარებელ ზედაპირზე ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების ადსორბციის გამო, ჭუჭყსა და ზედაპირს შორის ურთიერთქმედება მცირდება და ზედაპირზე ჭუჭყიანი მასის გადაბმის ძალა მცირდება, რითაც ჭუჭყიანი მასა ადვილად იშლება ზედაპირიდან. გადამზიდავი.

გარდა ამისა, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების, განსაკუთრებით იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ადსორბციას მყარი ჭუჭყისა და მისი მატარებლის ზედაპირზე აქვს პოტენციალი გაზარდოს ზედაპირის პოტენციალი მყარი ჭუჭყისა და მისი მატარებლის ზედაპირზე, რაც უფრო ხელს უწყობს ჭუჭყის მოცილებას. ჭუჭყიანი. მყარი ან ზოგადად ბოჭკოვანი ზედაპირები, როგორც წესი, უარყოფითად არის დამუხტული წყალში და, შესაბამისად, შეუძლიათ შექმნან დიფუზური ორმაგი ელექტრონული ფენები ჭუჭყიან მასებზე ან მყარ ზედაპირებზე. ერთგვაროვანი მუხტების მოგერიების გამო, სუსტდება წყალში ჭუჭყის ნაწილაკების გადაბმა მყარ ზედაპირზე. როდესაც ემატება ანიონური სურფაქტანტი, რადგან მას შეუძლია ერთდროულად გაზარდოს ჭუჭყიანი ნაწილაკის და მყარი ზედაპირის უარყოფითი ზედაპირული პოტენციალი, მათ შორის მოგერიება უფრო გაძლიერებულია, ნაწილაკების გადაბმის სიძლიერე მცირდება და ჭუჭყის ამოღება უფრო ადვილია. .

არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ადსორბირებულია ზოგადად დამუხტულ მყარ ზედაპირებზე და მიუხედავად იმისა, რომ ისინი მნიშვნელოვნად არ ცვლიან ინტერფეისის პოტენციალს, ადსორბირებული არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ქმნიან ადსორბირებული ფენის გარკვეულ სისქეს ზედაპირზე, რაც ხელს უწყობს ჭუჭყის ხელახალი დეპონირების თავიდან აცილებას.

კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების შემთხვევაში, მათი ადსორბცია ამცირებს ან გამორიცხავს ჭუჭყის მასისა და მისი გადამზიდავი ზედაპირის უარყოფით ზედაპირულ პოტენციალს, რაც ამცირებს ჭუჭყსა და ზედაპირს შორის მოგერიებას და, შესაბამისად, ხელს არ უწყობს ჭუჭყის მოცილებას; გარდა ამისა, მყარ ზედაპირზე ადსორბციის შემდეგ, კათიონური ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები აქცევს მყარ ზედაპირს ჰიდროფობიურს და, შესაბამისად, არ უწყობს ხელს ზედაპირის დატენიანებას და, შესაბამისად, რეცხვას.

③ სპეციალური ნიადაგების მოცილება

ცილა, სახამებელი, ადამიანის სეკრეცია, ხილის წვენი, ჩაის წვენი და სხვა მსგავსი ჭუჭყიანი მოცილება ძნელია ნორმალური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებით და საჭიროებს სპეციალურ მკურნალობას.

ცილის ლაქები, როგორიცაა ნაღები, კვერცხი, სისხლი, რძე და კანის გამონადენი, როგორც წესი, კოაგულაციას ახდენს ბოჭკოებზე და დეგენერაციაზე და იძენს ძლიერ ადჰეზიას. ცილოვანი დაბინძურების მოცილება შესაძლებელია პროტეაზას გამოყენებით. ფერმენტი პროტეაზა არღვევს ჭუჭყში არსებულ ცილებს წყალში ხსნად ამინომჟავებად ან ოლიგოპეპტიდებად.

სახამებლის ლაქები ძირითადად მოდის საკვებიდან, სხვა, როგორიცაა გრავი, წებო და ა.შ. ამილაზას აქვს კატალიზური ეფექტი სახამებლის ლაქების ჰიდროლიზზე, რაც იწვევს სახამებლის დაშლას შაქარში.

ლიპაზა აკატალიზებს ტრიგლიცერიდების დაშლას, რომელთა ამოღება რთულია ჩვეულებრივი მეთოდებით, როგორიცაა ცხიმოვანი ცხიმი და საკვები ზეთები, და არღვევს მათ ხსნად გლიცეროლსა და ცხიმოვან მჟავებად.

ზოგიერთი ფერადი ლაქა ხილის წვენებიდან, ჩაის წვენებიდან, მელანიდან, პომადადან და ა.შ. ხშირად ძნელია საფუძვლიანად გაწმენდა განმეორებითი რეცხვის შემდეგაც კი. ეს ლაქები შეიძლება მოიხსნას რედოქსის რეაქციით ჟანგვის ან შემცირების აგენტით, როგორიცაა გაუფერულება, რომელიც ანადგურებს ფერთა წარმომქმნელი ან ფერთა დამხმარე ჯგუფების სტრუქტურას და ანადგურებს მათ წყალში ხსნად მცირე კომპონენტებად.

(4) ქიმწმენდის ლაქების მოცილების მექანიზმი

ზემოაღნიშნული ფაქტობრივად არის წყალი, როგორც სარეცხი საშუალება. სინამდვილეში, სხვადასხვა ტიპის ტანსაცმლისა და სტრუქტურის გამო, ზოგიერთი ტანსაცმელი წყლის სარეცხი საშუალებით არ არის მოსახერხებელი ან ადვილი გასაწმენდი, ზოგიერთი ტანსაცმლის გარეცხვის შემდეგ და დეფორმაციაც კი, გაუფერულება და ა.შ., მაგალითად: ბუნებრივი ბოჭკოების უმეტესობა შთანთქავს წყალს და ადვილად იშლება, მშრალი და ადვილად იკუმშება, ასე რომ დაბანის შემდეგ დეფორმირებული იქნება; მატყლის პროდუქტების რეცხვით ასევე ხშირად ჩნდება შეკუმშვის ფენომენი, ზოგიერთი შალის ნაწარმი წყლის სარეცხი საშუალებით ასევე ადვილია პილინგი, ფერის შეცვლა; ზოგიერთი აბრეშუმის ხელის შეგრძნება უარესდება დაბანის შემდეგ და კარგავს ბზინვარებას. ამ ტანსაცმლისთვის ხშირად იყენებენ ქიმწმენდის მეთოდს დეკონტამინაციისთვის. ეგრეთ წოდებული მშრალი წმენდა ზოგადად ეხება რეცხვის მეთოდს ორგანულ გამხსნელებში, განსაკუთრებით არაპოლარულ გამხსნელებში.

ქიმწმენდა რეცხვის უფრო ნაზი ფორმაა, ვიდრე წყლის რეცხვა. იმის გამო, რომ ქიმწმენდა არ საჭიროებს დიდ მექანიკურ მოქმედებას, ის არ იწვევს ტანსაცმლის დაზიანებას, ნაოჭებს და დეფორმაციას, ხოლო ქიმწმენდა, წყლისგან განსხვავებით, იშვიათად იწვევს გაფართოებას და შეკუმშვას. სანამ ტექნოლოგია სწორად არის დამუშავებული, ტანსაცმლის მშრალი გაწმენდა შესაძლებელია დამახინჯების, ფერის გაქრობის და გახანგრძლივებული მომსახურების ვადის გარეშე.

მშრალი წმენდის თვალსაზრისით, არსებობს ჭუჭყის სამი ფართო ტიპი.

①ზეთში ხსნადი ჭუჭყიანი ზეთის ხსნადი ჭუჭყი მოიცავს ყველა სახის ზეთს და ცხიმს, რომელიც არის თხევადი ან ცხიმიანი და შეიძლება გაიხსნას ქიმწმენდის გამხსნელებში.

②წყალში ხსნადი ჭუჭყიანი წყალში ხსნადი ჭუჭყიანი ხსნადია წყალხსნარებში, მაგრამ არა ქიმწმენდაში, შეიწოვება ტანსაცმელზე წყალში, წყალი აორთქლდება მარცვლოვანი მყარი ნივთიერებების, როგორიცაა არაორგანული მარილები, სახამებელი, ცილები და ა.შ.

③ ზეთი და წყალში უხსნადი ჭუჭყიანი ზეთი და წყალში უხსნადი ჭუჭყი არ არის არც წყალში ხსნადი და არც მშრალი წმენდის გამხსნელებში, როგორიცაა ნახშირბადის შავი, სხვადასხვა ლითონებისა და ოქსიდების სილიკატები და ა.შ.

სხვადასხვა სახის ჭუჭყის განსხვავებული ხასიათის გამო, ქიმწმენდის პროცესში ჭუჭყის მოცილების სხვადასხვა გზა არსებობს. ზეთში ხსნადი ნიადაგები, როგორიცაა ცხოველური და მცენარეული ზეთები, მინერალური ზეთები და ზეთები, ადვილად ხსნადია ორგანულ გამხსნელებში და შეიძლება უფრო ადვილად მოიხსნას მშრალი წმენდისას. ზეთებისა და ზეთების მშრალი წმენდის გამხსნელების შესანიშნავი ხსნადობა ძირითადად მოლეკულებს შორის ვან დერ უოლსის ძალებიდან მოდის.

წყალში ხსნადი ჭუჭყის მოსაშორებლად, როგორიცაა არაორგანული მარილები, შაქარი, ცილები და ოფლი, ქიმწმენდის საშუალებებს ასევე უნდა დაემატოს წყლის სწორი რაოდენობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში წყალში ხსნადი ჭუჭყის ამოღება რთულია ტანსაცმლიდან. თუმცა, წყალი ძნელად იხსნება ქიმწმენდაში, ამიტომ წყლის რაოდენობის გასაზრდელად საჭიროა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების დამატებაც. ქიმწმენდის საშუალებში წყლის არსებობამ შეიძლება მოახდინოს ჭუჭყისა და ტანსაცმლის ზედაპირის დატენიანება, ასე რომ ადვილია ურთიერთქმედება ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების პოლარულ ჯგუფებთან, რაც ხელს უწყობს ზედაპირზე ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების ადსორბციას. გარდა ამისა, როდესაც სურფაქტანტები ქმნიან მიცელებს, წყალში ხსნადი ჭუჭყიანი და წყალი შეიძლება გაიხსნას მიცელებში. ქიმწმენდის გამხსნელში წყლის შემცველობის გაზრდის გარდა, ზედაპირულ აქტენტებს შეუძლიათ აგრეთვე შეასრულონ როლი ჭუჭყის ხელახლა დეპონირების თავიდან აცილებაში დეკონტამინაციის ეფექტის გასაძლიერებლად.

წყლის მცირე რაოდენობის არსებობა აუცილებელია წყალში ხსნადი ჭუჭყის მოსაშორებლად, მაგრამ ზედმეტმა წყალმა შეიძლება გამოიწვიოს ზოგიერთ ტანსაცმელში დამახინჯება და ნაოჭი, ამიტომ ქიმწმენდის საშუალებში წყლის რაოდენობა უნდა იყოს ზომიერი.

ჭუჭყი, რომელიც არც წყალში ხსნადია და არც ზეთის ხსნადი, მყარი ნაწილაკები, როგორიცაა ნაცარი, ტალახი, მიწა და ნახშირბადის შავი, ზოგადად სამოსს ემაგრება ელექტროსტატიკური ძალებით ან ზეთთან ერთად. ქიმწმენდისას გამხსნელის ნაკადმა, ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს ჭუჭყის ელექტროსტატიკური ძალის ადსორბცია, ხოლო ქიმწმენდის აგენტმა შეიძლება დაშალოს ზეთი, ისე, რომ ზეთისა და ჭუჭყის ერთობლიობა და ტანსაცმელზე დამაგრდეს მყარი ნაწილაკების მშრალ მდგომარეობაში. - საწმენდი საშუალება, მშრალი წმენდის საშუალება მცირე რაოდენობით წყალში და ზედაპირულად, ისე, რომ მყარი ჭუჭყიანი ნაწილაკები იყოს სტაბილური სუსპენზია, დისპერსია, რათა თავიდან აიცილოს მისი ხელახალი დალექვა ტანსაცმელში.

(5) სარეცხი მოქმედებაზე მოქმედი ფაქტორები

ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების მიმართული ადსორბცია ინტერფეისზე და ზედაპირული (ინტერფეისტური) დაძაბულობის შემცირება არის თხევადი ან მყარი ჭუჭყის მოცილების მთავარი ფაქტორები. თუმცა, რეცხვის პროცესი რთულია და სარეცხი ეფექტი, თუნდაც იგივე ტიპის სარეცხი საშუალებით, გავლენას ახდენს მრავალი სხვა ფაქტორით. ეს ფაქტორები მოიცავს სარეცხი საშუალების კონცენტრაციას, ტემპერატურას, დაბინძურების ბუნებას, ბოჭკოს ტიპს და ქსოვილის სტრუქტურას.

① სურფაქტანტის კონცენტრაცია

ხსნარში არსებული ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების მიცელი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს რეცხვის პროცესში. როდესაც კონცენტრაცია აღწევს მიცელის კრიტიკულ კონცენტრაციას (CMC), გამრეცხვის ეფექტი მკვეთრად იზრდება. ამიტომ, სარეცხი საშუალებების კონცენტრაცია გამხსნელში უნდა იყოს CMC-ის მნიშვნელობაზე მაღალი, რათა ჰქონდეს კარგი სარეცხი ეფექტი. თუმცა, როდესაც სურფაქტანტის კონცენტრაცია CMC-ის მნიშვნელობაზე მაღალია, გამრეცხვის ეფექტის თანდათანობითი ზრდა აშკარა არ არის და არ არის საჭირო სურფაქტანტის კონცენტრაციის ზედმეტად გაზრდა.

ზეთის ხსნარებით ამოღებისას, ხსნარის ეფექტი იზრდება ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, მაშინაც კი, როდესაც კონცენტრაცია CMC-ზე მაღალია. ამ დროს მიზანშეწონილია გამოიყენოთ სარეცხი საშუალება ლოკალური ცენტრალიზებული წესით. მაგალითად, თუ ტანსაცმლის მანჟეტებსა და საყელოზე ბევრი ჭუჭყიანია, სარეცხის დროს შეიძლება წაისვათ სარეცხი საშუალების ფენა, რათა გაიზარდოს ზეთზე ზედაპირული აქტიური ნივთიერების ხსნადი ეფექტი.

②ტემპერატურა ძალიან მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს დეკონტამინაციის მოქმედებაზე. ზოგადად, ტემპერატურის გაზრდა ხელს უწყობს ჭუჭყის მოცილებას, მაგრამ ზოგჯერ ძალიან მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს უარყოფითი მხარეებიც.

ტემპერატურის მატება აადვილებს ჭუჭყის გავრცელებას, მყარი ცხიმი ადვილად ემულსირდება მის დნობის წერტილზე მაღალ ტემპერატურაზე და ბოჭკოები მატულობს შეშუპებას ტემპერატურის ზრდის გამო, ეს ყველაფერი ხელს უწყობს ჭუჭყის მოცილებას. თუმცა, კომპაქტური ქსოვილებისთვის, ბოჭკოებს შორის არსებული მიკროღობეები მცირდება ბოჭკოების გაფართოებასთან ერთად, რაც საზიანოა ჭუჭყის მოცილებისთვის.

ტემპერატურული ცვლილებები ასევე მოქმედებს ხსნადობაზე, CMC სიდიდეზე და ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მიცელის ზომაზე, რაც გავლენას ახდენს რეცხვის ეფექტზე. ნახშირბადის გრძელი ჯაჭვების მქონე ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების ხსნადობა დაბალია დაბალ ტემპერატურაზე და ზოგჯერ ხსნადობა CMC-ის მნიშვნელობაზე დაბალია, ამიტომ სარეცხი ტემპერატურა სათანადოდ უნდა გაიზარდოს. ტემპერატურის გავლენა CMC მნიშვნელობაზე და მიცელის ზომაზე განსხვავებულია იონური და არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისთვის. იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისთვის, ტემპერატურის მატება ზოგადად ზრდის CMC მნიშვნელობას და ამცირებს მიცელის ზომას, რაც ნიშნავს, რომ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების კონცენტრაცია სარეცხი ხსნარში უნდა გაიზარდოს. არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისთვის ტემპერატურის მატება იწვევს CMC მნიშვნელობის შემცირებას და მიცელის მოცულობის მნიშვნელოვან ზრდას, ამიტომ ცხადია, რომ ტემპერატურის სათანადო ზრდა დაეხმარება არაიონურ ზედაპირულად აქტიური ეფექტის განხორციელებაში. . თუმცა, ტემპერატურა არ უნდა აღემატებოდეს მის ღრუბლიან წერტილს.

მოკლედ, რეცხვის ოპტიმალური ტემპერატურა დამოკიდებულია სარეცხი საშუალების შემადგენლობასა და გასარეცხ ობიექტზე. ზოგიერთ სარეცხ საშუალებს აქვს კარგი სარეცხი ეფექტი ოთახის ტემპერატურაზე, ზოგს კი გაცილებით განსხვავებული სარეცხი საშუალება აქვს ცივ და ცხელ რეცხვას შორის.

③ ქაფი

ჩვეულებრივად აურიეთ ქაფის სიმძლავრე სარეცხი ეფექტთან, რადგან მიაჩნიათ, რომ სარეცხი საშუალებები მაღალი ქაფიანობის სიმძლავრის მქონე სარეცხი საშუალებებით კარგი სარეცხი ეფექტია. კვლევამ აჩვენა, რომ არ არსებობს პირდაპირი კავშირი რეცხვის ეფექტსა და ქაფის რაოდენობას შორის. მაგალითად, დაბალი ქაფიანი სარეცხი საშუალებებით რეცხვა არანაკლებ ეფექტურია, ვიდრე მაღალი ქაფიანი სარეცხი საშუალებებით რეცხვა.

მიუხედავად იმისა, რომ ქაფი პირდაპირ არ არის დაკავშირებული რეცხვასთან, არის შემთხვევები, როდესაც ის ხელს უწყობს ჭუჭყის მოცილებას, მაგალითად, ჭურჭლის ხელით რეცხვისას. ხალიჩების გახეხვისას ქაფს შეუძლია ასევე წაიღოს მტვერი და სხვა მყარი ჭუჭყიანი ნაწილაკები, ხალიჩის ჭუჭყიანი მტვრის დიდ ნაწილს შეადგენს, ამიტომ ხალიჩის საწმენდ საშუალებებს უნდა ჰქონდეთ ქაფების გარკვეული უნარი.

ქაფის ძალა ასევე მნიშვნელოვანია შამპუნებისთვის, სადაც შამპუნის ან დაბანის დროს სითხის მიერ წარმოქმნილი წვრილი ქაფი თმას შეზეთვისა და კომფორტის შეგრძნებას ტოვებს.

④ ბოჭკოების მრავალფეროვნება და ტექსტილის ფიზიკური თვისებები

გარდა ბოჭკოების ქიმიური სტრუქტურისა, რომელიც გავლენას ახდენს ჭუჭყის შეწებებაზე და მოცილებაზე, ბოჭკოების გარეგნობა და ძაფისა და ქსოვილის ორგანიზება გავლენას ახდენს ჭუჭყის მოცილების მარტივობაზე.

შალის ბოჭკოების ქერცლები და ბამბის ბოჭკოების მოხრილი ბრტყელი ლენტები უფრო მეტად აგროვებს ჭუჭყს, ვიდრე გლუვ ბოჭკოებს. მაგალითად, ცელულოზის ფენებზე შეღებილი ნახშირბადი (ვისკოზის ფენები) ადვილად მოსაშორებელია, ხოლო ბამბის ქსოვილებზე შეღებილი ნახშირბადი ძნელად ირეცხება. კიდევ ერთი მაგალითია ის, რომ პოლიესტერისგან დამზადებული მოკლე ბოჭკოვანი ქსოვილები უფრო მიდრეკილია ზეთის ლაქების დაგროვებისკენ, ვიდრე გრძელბოჭკოვანი ქსოვილები, და ზეთის ლაქები მოკლებოჭკოვანი ქსოვილებზე ასევე უფრო რთულია ამოღებული, ვიდრე ზეთის ლაქები გრძელბოჭკოვანი ქსოვილებზე.

მჭიდროდ გრეხილი ძაფები და მჭიდრო ქსოვილები, ბოჭკოებს შორის მცირე უფსკრულის გამო, შეუძლიათ გაუძლონ ჭუჭყის შეჭრას, მაგრამ იგივე შეიძლება ხელი შეუშალოს სარეცხი სითხეს შიდა ჭუჭყის გამორიცხვის მიზნით, ამიტომ მჭიდრო ქსოვილები იწყებენ ჭუჭყს კარგი წინააღმდეგობის გაწევას, მაგრამ ერთხელ შეღებვის შემდეგ. რეცხვა ასევე უფრო რთულია.

⑤ წყლის სიხისტე

წყალში Ca2+, Mg2+ და სხვა მეტალის იონების კონცენტრაცია დიდ გავლენას ახდენს გამრეცხვის ეფექტზე, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ხვდებიან Ca2+ და Mg2+ იონებს, რომლებიც წარმოქმნიან კალციუმის და მაგნიუმის მარილებს, რომლებიც ნაკლებად ხსნადია და ამცირებს მის გამწმენდს. მყარ წყალში, მაშინაც კი, თუ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების კონცენტრაცია მაღალია, სარეცხი ეფექტურობა მაინც ბევრად უარესია, ვიდრე დისტილაციაში. იმისათვის, რომ სურფაქტანტს ჰქონდეს საუკეთესო გამრეცხვის ეფექტი, Ca2+ იონების კონცენტრაცია წყალში უნდა შემცირდეს 1 x 10-6 მოლ/ლ (CaCO3-დან 0,1 მგ/ლ-მდე) ან ნაკლები. ამისათვის საჭიროა სარეცხი საშუალების სხვადასხვა დამარბილებლების დამატება.


გამოქვეყნების დრო: თებ-25-2022