Հեղուկի մակերևույթի վրա ցանկացած միավոր երկարության կծկման ուժը կոչվում է մակերևութային լարվածություն, իսկ միավորը՝ N.·m-1։
Լուծողի մակերեսային լարվածությունը նվազեցնելու հատկությունը կոչվում է մակերևութային ակտիվություն, իսկ այս հատկությամբ նյութը՝ մակերևութային ակտիվ նյութ։
Մակերեւութային ակտիվ նյութը, որը կարող է կապել մոլեկուլները ջրային լուծույթում և ձևավորել միցելներ և այլ ասոցիացիաներ և ունենալ բարձր մակերևութային ակտիվություն, միաժամանակ ունենալով թրջող, էմուլգացնող, փրփրող, լվացող և այլն, կոչվում է մակերևութային ակտիվ նյութ:
Մակերեւութային ակտիվ նյութը հատուկ կառուցվածքով և հատկությամբ օրգանական միացություններ են, որոնք կարող են էապես փոխել երկու փուլերի միջերեսային լարվածությունը կամ հեղուկների (ընդհանուր առմամբ ջրի) մակերեսային լարվածությունը՝ թրջող, փրփրող, էմուլգացնող, լվացող և այլ հատկություններով:
Կառուցվածքի առումով, մակերեսային ակտիվ նյութերը ունեն ընդհանուր հատկություն, քանի որ նրանք իրենց մոլեկուլներում պարունակում են տարբեր բնույթի երկու խմբեր։ Մի ծայրում ոչ բևեռային խմբի երկար շղթա է, որը լուծվում է յուղի մեջ և չի լուծվում ջրում, որը նաև հայտնի է որպես հիդրոֆոբ խումբ կամ ջրազերծող խումբ: Ջրից վանող այդպիսի խումբը սովորաբար ածխաջրածինների երկար շղթաներ է, երբեմն նաև օրգանական ֆտոր, սիլիցիում, ֆոսֆորօրգանական, օրգանական շղթա և այլն: Մյուս ծայրում ջրում լուծվող խումբն է, հիդրոֆիլ խումբը կամ յուղը վանող խումբը: Հիդրոֆիլ խումբը պետք է լինի բավականաչափ հիդրոֆիլ, որպեսզի ապահովի, որ ամբողջ մակերեսային ակտիվ նյութերը լուծելի են ջրում և ունեն անհրաժեշտ լուծելիություն: Քանի որ մակերեսային ակտիվ նյութերը պարունակում են հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ խմբեր, դրանք կարող են լուծելի հեղուկ փուլերից առնվազն մեկում: Մակերեւութային ակտիվ նյութի այս հիդրոֆիլ և լիպոֆիլ հատկությունը կոչվում է ամֆիֆիլություն:
Մակերեւութային ակտիվ նյութը ամֆիֆիլային մոլեկուլների մի տեսակ է՝ ինչպես հիդրոֆոբ, այնպես էլ հիդրոֆիլ խմբերով: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի հիդրոֆոբ խմբերն ընդհանուր առմամբ կազմված են երկար շղթայով ածխաջրածիններից, ինչպիսիք են ուղիղ շղթայով ալկիլ C8~C20, ճյուղավորված շղթայով ալկիլ C8~C20, ալկիլֆենիլ (ալկիլ ածխածնի տոմի թիվը 8-16 է) և այլն: Հիդրոֆոբ խմբերի միջև փոքր տարբերությունը հիմնականում ածխաջրածնային շղթաների կառուցվածքային փոփոխությունների մեջ է: Իսկ հիդրոֆիլ խմբերի տեսակներն ավելի շատ են, ուստի մակերեսային ակտիվ նյութերի հատկությունները, բացի հիդրոֆոբ խմբերի չափից և ձևից, հիմնականում կապված են հիդրոֆիլ խմբերի հետ։ Հիդրոֆիլ խմբերի կառուցվածքային փոփոխություններն ավելի մեծ են, քան հիդրոֆոբ խմբերինը, ուստի մակերեսային ակտիվ նյութերի դասակարգումը հիմնականում հիմնված է հիդրոֆիլ խմբերի կառուցվածքի վրա։ Այս դասակարգումը հիմնված է այն բանի վրա, թե արդյոք հիդրոֆիլ խումբը իոնային է, թե ոչ, և այն բաժանվում է անիոնային, կատիոնային, ոչ իոնային, զվիտերիոնային և այլ հատուկ տեսակի մակերևութաակտիվ նյութերի։
① Մակերեւութային ակտիվ նյութերի կլանումը միջերեսում
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի մոլեկուլները ամֆիֆիլային մոլեկուլներ են, որոնք ունեն ինչպես լիպոֆիլ, այնպես էլ հիդրոֆիլ խմբեր: Երբ մակերեսային ակտիվ նյութը լուծվում է ջրի մեջ, նրա հիդրոֆիլ խումբը ձգվում է դեպի ջուր և լուծվում ջրի մեջ, իսկ լիպոֆիլ խումբը վանվում է ջրով և թողնում ջուրը, ինչը հանգեցնում է մակերևութային ակտիվ նյութի մոլեկուլների (կամ իոնների) կլանմանը երկու փուլերի միջերեսի վրա: , որը նվազեցնում է միջերեսային լարվածությունը երկու փուլերի միջև: Որքան շատ մակերեւութային ակտիվ նյութի մոլեկուլներ (կամ իոններ) կլանվեն միջերեսում, այնքան մեծ կլինի միջերեսային լարվածության նվազումը:
② Ադսորբցիոն թաղանթի որոշ հատկություններ
Ադսորբցիոն մեմբրանի մակերևութային ճնշում. Մակերեւութային ակտիվ նյութի կլանումը գազ-հեղուկ միջերեսում՝ ձևավորելու ներծծող թաղանթ, օրինակ՝ առանց շփման շարժական լողացող թերթիկի տեղադրումը միջերեսի վրա, լողացող թերթիկը հրում է ներծծող թաղանթը լուծույթի մակերեսի երկայնքով, և թաղանթը առաջացնում է ճնշում։ լողացող թերթիկի վրա, որը կոչվում է մակերեսային ճնշում:
Մակերեւութային մածուցիկություն. Մակերեւութային ճնշման պես, մակերեսային մածուցիկությունը հատկություն է, որը դրսևորվում է չլուծվող մոլեկուլային թաղանթով: Կախված է նուրբ մետաղալարով պլատինե օղակով, որպեսզի դրա հարթությունը շփվի բաքի ջրի մակերեսի հետ, պտտվի պլատինե օղակը, պլատինե օղակը ջրի խոչընդոտի մածուցիկությամբ, ամպլիտուդը աստիճանաբար քայքայվի, ըստ որի մակերեսի մածուցիկությունը կարող է լինել. չափված. Մեթոդը հետևյալն է. նախ փորձը կատարվում է մաքուր ջրի մակերևույթի վրա՝ չափելու ամպլիտուդի քայքայումը, այնուհետև չափվում է քայքայումը մակերեսային թաղանթի ձևավորումից հետո, և մակերևութային մեմբրանի մածուցիկությունը ստացվում է երկուսի միջև եղած տարբերությունից։ .
Մակերեւութային մածուցիկությունը սերտորեն կապված է մակերեսային թաղանթի ամրության հետ, և քանի որ կլանման թաղանթն ունի մակերեսային ճնշում և մածուցիկություն, այն պետք է ունենա առաձգականություն։ Որքան բարձր է մակերեսային ճնշումը և որքան բարձր է ներծծվող թաղանթի մածուցիկությունը, այնքան բարձր է նրա առաձգական մոդուլը: Պղպջակների կայունացման գործընթացում կարևոր է մակերևույթի կլանման թաղանթի առաձգական մոդուլը:
③ Միցելների ձևավորում
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի նոսր լուծույթները ենթարկվում են օրենքներին, որոնց հետևում են իդեալական լուծույթները: Լուծույթի մակերևույթի վրա ներծծվող մակերևութային ակտիվ նյութի քանակը մեծանում է լուծույթի կոնցենտրացիայի հետ, և երբ կոնցենտրացիան հասնում կամ գերազանցում է որոշակի արժեք, կլանման քանակն այլևս չի ավելանում, և այս ավելցուկային մակերեսային մոլեկուլները գտնվում են լուծույթում պատահաբար: ճանապարհով կամ ինչ-որ սովորական ձևով: Ե՛վ պրակտիկան, և՛ տեսությունը ցույց են տալիս, որ դրանք լուծում են միավորումներ, և այդ ասոցիացիաները կոչվում են միցելներ:
Կրիտիկական միցելի կոնցենտրացիան (CMC). Նվազագույն կոնցենտրացիան, որի դեպքում մակերեսային ակտիվ նյութերը լուծույթում ձևավորում են միցելներ, կոչվում է կրիտիկական միցելի կոնցենտրացիան:
④ Ընդհանուր մակերեսային ակտիվ նյութերի CMC արժեքները:
HLB-ն հիդրոֆիլ լիպոֆիլ հավասարակշռության հապավումն է, որը ցույց է տալիս մակերեսային ակտիվ նյութի հիդրոֆիլ և լիպոֆիլ խմբերի հիդրոֆիլ և լիպոֆիլ հավասարակշռությունը, այսինքն՝ մակերևութային ակտիվ նյութի HLB արժեքը: HLB-ի մեծ արժեքը ցույց է տալիս ուժեղ հիդրոֆիլություն և թույլ լիպոֆիլություն ունեցող մոլեկուլ; ընդհակառակը, ուժեղ լիպոֆիլություն և թույլ հիդրոֆիլություն:
① HLB արժեքի դրույթներ
HLB արժեքը հարաբերական արժեք է, ուստի, երբ HLB արժեքը մշակվում է, որպես ստանդարտ, պարաֆին մոմի HLB արժեքը, որը չունի հիդրոֆիլ հատկություններ, նշվում է որպես 0, մինչդեռ նատրիումի դոդեցիլ սուլֆատի HLB արժեքը, որը ավելի ջրում լուծվող, 40 է: Հետևաբար, մակերեսային ակտիվ նյութերի HLB արժեքը հիմնականում գտնվում է 1-ից 40 միջակայքում: Ընդհանուր առմամբ, 10-ից պակաս HLB արժեք ունեցող էմուլգատորները լիպոֆիլ են, մինչդեռ 10-ից ավելին հիդրոֆիլ են: Այսպիսով, լիպոֆիլից հիդրոֆիլ շրջադարձը մոտ 10 է։
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի HLB արժեքների հիման վրա կարելի է ընդհանուր պատկերացում կազմել դրանց հնարավոր օգտագործման մասին, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 1-3-ում:
Երկու փոխադարձաբար չլուծվող հեղուկներ, մեկը մյուսի մեջ ցրված է որպես մասնիկներ (կաթիլներ կամ հեղուկ բյուրեղներ) կազմում են էմուլսիա կոչվող համակարգ։ Այս համակարգը թերմոդինամիկորեն անկայուն է երկու հեղուկների սահմանային տարածքի մեծացման պատճառով, երբ ձևավորվում է էմուլսիա: Էմուլսիան կայուն դարձնելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել երրորդ բաղադրիչ՝ էմուլգատոր՝ համակարգի միջերեսային էներգիան նվազեցնելու համար։ Էմուլգատորը պատկանում է մակերեսային ակտիվ նյութին, նրա հիմնական գործառույթը էմուլսիայի դեր խաղալն է: Էմուլսիայի այն փուլը, որը գոյություն ունի որպես կաթիլներ, կոչվում է ցրված փուլ (կամ ներքին փուլ, ընդհատվող փուլ), իսկ մյուս փուլը, որը կապված է միմյանց, կոչվում է դիսպերսիոն միջավայր (կամ արտաքին փուլ, շարունակական փուլ):
① Էմուլգատորներ և էմուլսիաներ
Սովորական էմուլսիաներ, մի փուլը ջուրն է կամ ջրային լուծույթը, մյուս փուլը օրգանական նյութերն են, որոնք չխառնվում են ջրի հետ, ինչպիսիք են քսուքը, մոմը և այլն: Ջրի և յուղի կողմից ձևավորված էմուլսիան ըստ ցրման իրավիճակի կարելի է բաժանել երկու տեսակի. ցրված ջրի մեջ՝ ձևավորելով յուղ ջրի մեջ տիպի էմուլսիա, արտահայտված որպես O/W (յուղ/ջուր). ջուրը ցրված է յուղի մեջ՝ ձևավորելով յուղ ջրի մեջ տիպի էմուլսիա, արտահայտված որպես W/O (ջուր/յուղ): Կարող են ձևավորվել նաև կոմպլեքս ջուր-յուղ-ջրում W/O/W տիպի և նավթի-ջրի մեջ-յուղի O/W/O տիպի բազմաէմուլսիաներ:
Էմուլգատորներն օգտագործվում են էմուլսիաները կայունացնելու համար՝ նվազեցնելով միջերեսային լարվածությունը և ձևավորելով մեկ մոլեկուլային միջերեսային թաղանթ:
Էմուլգատորի էմուլգացիայի պահանջները.
ա. Էմուլգատորը պետք է կարողանա ներծծել կամ հարստացնել երկու փուլերի միջերեսը, որպեսզի միջերեսային լարվածությունը նվազեցվի.
բ. Էմուլգատորը պետք է լիցքավորի մասնիկները, որպեսզի մասնիկների միջև էլեկտրաստատիկ վանումը կամ ձևավորի կայուն, բարձր մածուցիկ պաշտպանիչ թաղանթ մասնիկների շուրջ:
Հետևաբար, որպես էմուլգատոր օգտագործվող նյութը էմուլգացիայի համար պետք է ունենա ամֆիֆիլային խմբեր, և մակերեսային ակտիվ նյութերը կարող են բավարարել այս պահանջը:
② Էմուլսիաների պատրաստման մեթոդներ և էմուլսիաների կայունության վրա ազդող գործոններ
Էմուլսիաներ պատրաստելու երկու եղանակ կա. մեկը հեղուկը մանր մասնիկների մեջ ցրելու մեխանիկական մեթոդն է մեկ այլ հեղուկի մեջ, որը հիմնականում օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ էմուլսիաներ պատրաստելու համար. մյուսն այն է, որ հեղուկը մոլեկուլային վիճակում լուծարվի մեկ այլ հեղուկի մեջ, այնուհետև այն պատշաճ կերպով հավաքվի էմուլսիաներ առաջացնելու համար:
Էմուլսիայի կայունությունը հակամասնիկների ագրեգացման կարողությունն է, որը հանգեցնում է փուլային տարանջատման: Էմուլսիաները թերմոդինամիկորեն անկայուն համակարգեր են՝ մեծ ազատ էներգիայով: Հետևաբար, էմուլսիայի այսպես կոչված կայունությունը իրականում այն ժամանակն է, որն անհրաժեշտ է համակարգի հավասարակշռության հասնելու համար, այսինքն՝ ժամանակն է, որ պահանջվում է համակարգի հեղուկներից մեկի տարանջատման համար:
Երբ միջերեսային թաղանթը ճարպային սպիրտների, ճարպաթթուների և ճարպային ամինների և այլ բևեռային օրգանական մոլեկուլների հետ, թաղանթի ուժը զգալիորեն ավելի բարձր է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ էմուլգատորի մոլեկուլների և սպիրտների, թթուների և ամինների և այլ բևեռային մոլեկուլների միջերեսային կլանման շերտում «համալիր» ձևավորվում է, այնպես որ միջերեսային թաղանթի ուժը մեծանում է:
Էմուլգատորները, որոնք բաղկացած են ավելի քան երկու մակերեսային ակտիվ նյութերից, կոչվում են խառը էմուլգատորներ: Խառը էմուլգատոր, որը կլանված է ջուր/յուղ միջերեսում; միջմոլեկուլային գործողությունը կարող է առաջացնել բարդույթներ: Ուժեղ միջմոլեկուլային գործողության շնորհիվ միջերեսային լարվածությունը զգալիորեն կրճատվում է, էմուլգատորի քանակությունը, որը կլանված է միջերեսում, զգալիորեն մեծանում է, միջերեսային թաղանթի խտության ձևավորումը մեծանում է, ամրությունը մեծանում է:
Հեղուկ ուլունքների լիցքը զգալի ազդեցություն ունի էմուլսիայի կայունության վրա։ Կայուն էմուլսիաներ, որոնց հեղուկ ուլունքները հիմնականում լիցքավորված են։ Երբ օգտագործվում է իոնային էմուլգատոր, էմուլգատորի իոնը, որը կլանված է միջերեսում, ունի իր լիպոֆիլ խումբը մտցվում է յուղային փուլում, իսկ հիդրոֆիլ խումբը գտնվում է ջրային փուլում՝ այդպիսով դարձնելով հեղուկ ուլունքները լիցքավորված: Քանի որ էմուլսիայի ուլունքները նույն լիցքով են, նրանք վանում են միմյանց, հեշտ չէ ագլոմերացնել, այնպես որ կայունությունը մեծանում է: Երևում է, որ որքան շատ էմուլգատորի իոններ են ներծծվում ուլունքների վրա, այնքան մեծ է լիցքը, այնքան մեծ է ուլունքների ագլոմերացումը կանխելու հնարավորությունը, այնքան ավելի կայուն է էմուլսիայի համակարգը։
Էմուլսիայի ցրման միջավայրի մածուցիկությունը որոշակի ազդեցություն ունի էմուլսիայի կայունության վրա: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է դիսպերսիոն միջավայրի մածուցիկությունը, այնքան բարձր է էմուլսիայի կայունությունը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դիսպերսիոն միջավայրի մածուցիկությունը մեծ է, ինչը ուժեղ ազդեցություն է ունենում հեղուկ ուլունքների բրոունյան շարժման վրա և դանդաղեցնում է հեղուկ բշտիկների միջև բախումը, այնպես որ համակարգը մնում է կայուն: Սովորաբար, պոլիմերային նյութերը, որոնք կարող են լուծվել էմուլսիաներում, կարող են բարձրացնել համակարգի մածուցիկությունը և բարձրացնել էմուլսիաների կայունությունը: Բացի այդ, պոլիմերները կարող են նաև ձևավորել ամուր միջերեսային թաղանթ՝ էմուլսիայի համակարգը դարձնելով ավելի կայուն:
Որոշ դեպքերում, պինդ փոշու ավելացումը կարող է նաև կայունացնել էմուլսիան: Պինդ փոշին գտնվում է ջրի, յուղի կամ միջերեսի մեջ՝ կախված յուղից, ջուրը պինդ փոշու թրջման հզորության վրա, եթե պինդ փոշին ամբողջությամբ թաց չէ ջրով, բայց նաև թաց է յուղով, կմնա ջրի և յուղի վրա։ ինտերֆեյս.
Պինդ փոշին էմուլսիան կայուն չի դարձնում, քանի որ միջերեսի վրա հավաքված փոշին ուժեղացնում է միջերեսային թաղանթը, որը նման է էմուլգատորի մոլեկուլների միջերեսային կլանմանը, ուստի որքան սերտորեն դասավորված է պինդ փոշի նյութը միջերեսում, այնքան ավելի կայուն է էմուլսիան է.
Մակերեւութային ակտիվ նյութերը ջրային լուծույթում միցելներ առաջացնելուց հետո անլուծելի կամ թեթևակի ջրում լուծվող օրգանական նյութերի լուծելիությունը զգալիորեն մեծացնելու հատկություն ունեն, և լուծույթն այս պահին թափանցիկ է։ Միցելի այս ազդեցությունը կոչվում է լուծույթ: Մակերեւութային ակտիվ նյութը, որը կարող է առաջացնել լուծույթ, կոչվում է լուծվող, իսկ օրգանական նյութը, որը լուծվում է, կոչվում է լուծվող նյութ:
Լվացքի գործընթացում փրփուրը կարևոր դեր է խաղում: Փրփուրը ցրման համակարգ է, որտեղ գազը ցրվում է հեղուկ կամ պինդ, գազը որպես ցրված փուլ, իսկ հեղուկը կամ պինդը որպես ցրող միջավայր, առաջինը կոչվում է հեղուկ փրփուր, իսկ երկրորդը կոչվում է պինդ փրփուր. ինչպես փրփրված պլաստմասսա, փրփրված ապակի, փրփրված ցեմենտ և այլն:
(1) Փրփուրի ձևավորում
Փրփուր ասելով այստեղ նկատի ունենք օդային փուչիկների ագրեգատ, որոնք առանձնացված են հեղուկ թաղանթով: Այս տեսակի պղպջակները միշտ արագորեն բարձրանում են հեղուկի մակերես՝ ցրված փուլի (գազի) և ցրման միջավայրի (հեղուկի) միջև խտության մեծ տարբերության պատճառով՝ զուգորդված հեղուկի ցածր մածուցիկության հետ:
Պղպջակի ձևավորման գործընթացը հեղուկի մեջ մեծ քանակությամբ գազ մտցնելն է, և հեղուկի փուչիկները արագ վերադառնում են մակերես՝ ձևավորելով փոքր քանակությամբ հեղուկ գազով բաժանված պղպջակների ագրեգատ:
Փրփուրը մորֆոլոգիայի առումով ունի երկու նշանակալի բնութագրեր. մեկն այն է, որ փուչիկները որպես ցրված փուլ հաճախ բազմանիստ են ձևով, քանի որ փուչիկների խաչմերուկում կա հեղուկ թաղանթի նոսրացման միտում, որպեսզի փուչիկները վերածվեն: բազմակողմանի, երբ հեղուկ թաղանթը որոշ չափով նոսրանում է, դա հանգեցնում է պղպջակների պատռման. երկրորդն այն է, որ մաքուր հեղուկները չեն կարող կայուն փրփուր առաջացնել, հեղուկը, որը կարող է փրփուր առաջացնել, առնվազն երկու կամ ավելի բաղադրիչ է: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի ջրային լուծույթները բնորոշ են այն համակարգերին, որոնք հակված են փրփուր առաջացնելուն, և դրանց փրփուր առաջացնելու ունակությունը կապված է նաև այլ հատկությունների հետ:
Մակերեւութային ակտիվ նյութերը, որոնք ունեն լավ փրփրման ուժ, կոչվում են փրփրացնող նյութեր: Չնայած փրփրացնող նյութը լավ փրփրելու ունակություն ունի, բայց ձևավորված փրփուրը կարող է երկար ժամանակ չպահպանվել, այսինքն՝ դրա կայունությունը պարտադիր չէ, որ լավ լինի։ Փրփուրի կայունությունը պահպանելու համար, հաճախ փրփրացող նյութում ավելացնել նյութեր, որոնք կարող են մեծացնել փրփուրի կայունությունը, նյութը կոչվում է փրփուրի կայունացուցիչ, սովորաբար օգտագործվող կայունացուցիչը լաուրիլ դիեթանոլամինն է և դոդեցիլ դիմեթիլամինային օքսիդը:
(2) Փրփուրի կայունությունը
Փրփուրը թերմոդինամիկորեն անկայուն համակարգ է, և վերջնական միտումն այն է, որ համակարգի ներսում հեղուկի ընդհանուր մակերեսը նվազում է պղպջակի կոտրվելուց հետո, և ազատ էներգիան նվազում է: Փրփրազերծման գործընթացն այն գործընթացն է, որով գազը բաժանող հեղուկ թաղանթը դառնում է ավելի հաստ և բարակ, մինչև այն կոտրվի: Հետևաբար, փրփուրի կայունության աստիճանը հիմնականում որոշվում է հեղուկի արտանետման արագությամբ և հեղուկ ֆիլմի ուժով: Դրա վրա ազդում են նաև հետևյալ գործոնները.
(3) Փրփուրի ոչնչացում
Փրփուրի ոչնչացման հիմնական սկզբունքն է փոխել այն պայմանները, որոնք արտադրում են փրփուրը կամ վերացնել փրփուրի կայունացնող գործոնները, հետևաբար կան փրփրազերծման և՛ ֆիզիկական, և՛ քիմիական մեթոդներ:
Ֆիզիկական փրփրազերծումը նշանակում է փրփուրի արտադրության պայմանների փոփոխություն՝ միաժամանակ պահպանելով փրփուրի լուծույթի քիմիական բաղադրությունը, ինչպիսիք են արտաքին խանգարումները, ջերմաստիճանի կամ ճնշման փոփոխությունները և ուլտրաձայնային բուժումը բոլորը արդյունավետ ֆիզիկական մեթոդներ են փրփուրը վերացնելու համար:
Քիմիական փրփրազերծման մեթոդը որոշ նյութերի ավելացումն է՝ փրփրացնող նյութի հետ փոխազդելու համար՝ նվազեցնելու հեղուկ թաղանթի ուժը փրփուրի մեջ և դրանով իսկ նվազեցնելով փրփուրի կայունությունը՝ փրփրազերծման նպատակին հասնելու համար, այդպիսի նյութերը կոչվում են փրփրազերծողներ: Փրփրազերծողների մեծ մասը մակերեսային ակտիվ նյութեր են: Հետևաբար, փրփրազերծման մեխանիզմի համաձայն, փրփրազերծողը պետք է ունենա մակերևութային լարվածությունը նվազեցնելու ուժեղ կարողություն, հեշտ կլանվի մակերեսի վրա, և մակերեսի կլանման մոլեկուլների միջև փոխազդեցությունը թույլ է, կլանող մոլեկուլները դասավորված են ավելի թուլացած կառուցվածքով:
Գոյություն ունեն փրփրազերծիչների տարբեր տեսակներ, բայց հիմնականում դրանք բոլորն էլ ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր են: Ոչ իոնային մակերևութաակտիվ նյութերն ունեն հակափրփրային հատկություններ իրենց ամպամածության կետի մոտ կամ վերև և հաճախ օգտագործվում են որպես փրփրազերծող նյութեր: Որպես գերազանց փրփրազերծողներ սովորաբար օգտագործվում են նաև սպիրտները, հատկապես ճյուղավորվող կառուցվածքով սպիրտները, ճարպաթթուները և ճարպաթթուների եթերները, պոլիամիդները, ֆոսֆատային եթերները, սիլիկոնային յուղերը և այլն։
(4) Փրփուր և լվացում
Փրփուրի և լվացման արդյունավետության միջև ուղղակի կապ չկա, և փրփուրի քանակը չի վկայում լվացման արդյունավետության մասին: Օրինակ, ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը շատ ավելի քիչ փրփրող հատկություններ ունեն, քան օճառները, սակայն դրանց ախտահանումը շատ ավելի լավ է, քան օճառները:
Որոշ դեպքերում փրփուրը կարող է օգտակար լինել կեղտը և կեղտը հեռացնելու համար: Օրինակ՝ տանը սպասք լվանալիս լվացքի միջոցի փրփուրը հավաքում է յուղի կաթիլները, իսկ գորգերը մաքրելիս փրփուրն օգնում է հավաքել փոշին, փոշին և այլ պինդ կեղտը: Բացի այդ, փրփուրը երբեմն կարող է օգտագործվել որպես լվացքի միջոցի արդյունավետության ցուցանիշ: Քանի որ ճարպային յուղերն արգելակող ազդեցություն ունեն լվացող միջոցի փրփուրի վրա, երբ շատ յուղ կա և շատ քիչ լվացող միջոց, փրփուր չի առաջանա կամ սկզբնական փրփուրը կվերանա: Փրփուրը երբեմն կարող է օգտագործվել նաև որպես ողողման մաքրության ցուցիչ, քանի որ ողողման լուծույթում փրփուրի քանակը հակված է նվազել լվացքի միջոցի կրճատմանը զուգահեռ, ուստի փրփուրի քանակը կարող է օգտագործվել ողողման աստիճանը գնահատելու համար:
Լայն իմաստով լվացումը լվացվող առարկայից անցանկալի բաղադրիչները հեռացնելու և ինչ-որ նպատակի հասնելու գործընթաց է: Լվացքը սովորական իմաստով վերաբերում է կրիչի մակերեսից կեղտը հեռացնելու գործընթացին: Լվացքի ժամանակ կեղտի և կրիչի փոխազդեցությունը թուլանում կամ վերանում է որոշ քիմիական նյութերի (օրինակ՝ լվացող միջոց և այլն) ազդեցությամբ, այնպես որ կեղտի և կրիչի համակցությունը վերածվում է կեղտի և լվացող միջոցի, և վերջապես կեղտը բաժանվում է կրիչից: Քանի որ լվացվող առարկաները և հեռացվող կեղտը բազմազան են, լվացումը շատ բարդ գործընթաց է, և լվացման հիմնական գործընթացը կարող է արտահայտվել հետևյալ պարզ հարաբերություններով:
Carrie·· Dirt + Detergent= Carrie + Dirt·Detergent
Լվացքի գործընթացը սովորաբար կարելի է բաժանել երկու փուլի. նախ՝ լվացող միջոցի ազդեցության տակ կեղտը բաժանվում է իր կրիչից. երկրորդը, անջատված կեղտը ցրվում և կասեցվում է միջինում: Լվացքի գործընթացը շրջելի գործընթաց է, և միջավայրում ցրված և կասեցված կեղտը կարող է նաև նորից նստել միջավայրից դեպի լվացվող առարկա: Հետևաբար, լավ լվացող միջոցը պետք է ունենա կեղտը ցրելու և կասեցնելու և կեղտի վերաբաշխումը կանխելու կարողությունը, բացի կրիչից կեղտը հեռացնելու կարողությունից:
(1) Կեղտի տեսակները
Նույնիսկ նույն ապրանքի համար կեղտի տեսակը, կազմը և քանակությունը կարող են տարբեր լինել՝ կախված այն միջավայրից, որտեղ այն օգտագործվում է: Նավթի մարմնի կեղտը հիմնականում որոշ կենդանական և բուսական յուղեր և հանքային յուղեր են (օրինակ՝ հում նավթ, մազութ, ածխի խեժ և այլն), պինդ կեղտը հիմնականում մուր է, մոխիրը, ժանգը, ածխածնի սևը և այլն: Հագուստի կեղտի առումով. մարդու մարմնից կեղտ կա, օրինակ՝ քրտինքը, ճարպը, արյունը և այլն; սննդամթերքի կեղտը, ինչպիսիք են մրգերի բծերը, ճաշ պատրաստելու յուղի բծերը, համեմունքների բծերը, օսլա և այլն; կեղտը կոսմետիկ միջոցներից, ինչպիսիք են շրթներկը, եղունգների լաք և այլն; կեղտը մթնոլորտից, ինչպիսիք են մուրը, փոշին, ցեխը և այլն; մյուսները, ինչպիսիք են թանաքը, թեյը, ծածկույթը և այլն: Այն գալիս է տարբեր տեսակների:
Կեղտի տարբեր տեսակները սովորաբար կարելի է բաժանել երեք հիմնական կատեգորիաների՝ պինդ կեղտ, հեղուկ կեղտ և հատուկ կեղտ:
① Կոշտ կեղտ
Ընդհանուր պինդ կեղտը ներառում է մոխրի, ցեխի, հողի, ժանգի և ածխածնի մասնիկներ: Այս մասնիկների մեծ մասը էլեկտրական լիցք ունի իրենց մակերեսին, դրանց մեծ մասը բացասական լիցքավորված է և կարող է հեշտությամբ ներծծվել մանրաթելային իրերի վրա: Կոշտ կեղտը սովորաբար դժվար է լուծել ջրի մեջ, բայց կարող է ցրվել և կասեցվել լվացող միջոցների լուծույթներով: Ավելի փոքր զանգվածային կետով պինդ կեղտը ավելի դժվար է հեռացնել:
② Հեղուկ կեղտ
Հեղուկ կեղտը հիմնականում յուղում լուծվող է, ներառյալ բուսական և կենդանական յուղերը, ճարպաթթուները, ճարպային սպիրտները, հանքային յուղերը և դրանց օքսիդները: Դրանցից կարող են առաջանալ բուսական և կենդանական յուղեր, ճարպաթթուներ և ալկալիների սապոնացում, մինչդեռ ճարպային սպիրտները, հանքային յուղերը չեն սապոնացվում ալկալիներով, բայց կարող են լուծվել սպիրտներում, եթերներում և ածխաջրածնային օրգանական լուծիչներում, ինչպես նաև լվացող միջոցների ջրային լուծույթի էմուլսացում և ցրում: Յուղով լուծվող հեղուկ կեղտը սովորաբար ուժեղ ուժ ունի մանրաթելային իրերի հետ և ավելի ամուր է ներծծվում մանրաթելերի վրա:
③ Հատուկ կեղտ
Հատուկ կեղտը ներառում է սպիտակուցներ, օսլա, արյուն, մարդու սեկրեցներ, ինչպիսիք են քրտինքը, ճարպը, մեզը և մրգային հյութը և թեյի հյութը: Այս տեսակի կեղտի մեծ մասը կարող է քիմիապես և ուժեղ ներծծվել մանրաթելային իրերի վրա: Հետեւաբար, դժվար է լվանալ:
Տարբեր տեսակի կեղտը հազվադեպ է հայտնաբերվում առանձին, բայց հաճախ խառնվում են իրար և ներծծվում առարկայի վրա: Կեղտը երբեմն կարող է օքսիդանալ, քայքայվել կամ քայքայվել արտաքին ազդեցության տակ՝ այդպիսով ստեղծելով նոր կեղտ:
(2) կեղտի կպչունություն
Հագուստը, ձեռքերը և այլն կարող են ներկվել, քանի որ առկա է որոշակի փոխազդեցություն առարկայի և կեղտի միջև: Կեղտը կպչում է առարկաներին տարբեր ձևերով, բայց գոյություն չունի ավելին, քան ֆիզիկական և քիմիական կպչունությունը:
① Մուրի, փոշու, ցեխի, ավազի և փայտածուխի կպչումը հագուստին ֆիզիկական կպչունություն է: Ընդհանուր առմամբ, կեղտի այս կպչունության միջոցով, և ներկված առարկայի միջև դերը համեմատաբար թույլ է, կեղտը հեռացնելը նույնպես համեմատաբար հեշտ է: Ըստ տարբեր ուժերի՝ կեղտի ֆիզիկական կպչունությունը կարելի է բաժանել մեխանիկական և էլեկտրաստատիկ կպչունության:
A: Մեխանիկական կպչունություն
Կպչունության այս տեսակը հիմնականում վերաբերում է որոշ պինդ կեղտի կպչունությանը (օրինակ՝ փոշի, ցեխ և ավազ): Մեխանիկական կպչունությունը կեղտի կպչունության թույլ ձևերից մեկն է և կարող է հեռացվել գրեթե զուտ մեխանիկական միջոցներով, բայց երբ կեղտը փոքր է (<0,1 մմ), այն ավելի դժվար է հեռացնել:
B: Էլեկտրաստատիկ կպչունություն
Էլեկտրաստատիկ կպչունությունը հիմնականում դրսևորվում է հակառակ լիցքավորված առարկաների վրա լիցքավորված կեղտի մասնիկների գործողությամբ։ Մանրաթելային առարկաների մեծ մասը բացասական լիցքավորված է ջրի մեջ և կարող է հեշտությամբ կպչել դրական լիցքավորված կեղտից, օրինակ՝ կրաքարի տեսակներից: Որոշ կեղտ, թեև բացասաբար լիցքավորված է, օրինակ՝ ածխածնի սև մասնիկները ջրային լուծույթներում, կարող են կպչել մանրաթելերին իոնային կամուրջների միջոցով (իոններ հակառակ լիցքավորված բազմաթիվ առարկաների միջև, նրանց հետ կամուրջի նման), որոնք ձևավորվում են ջրի մեջ դրական իոնների միջոցով (օր. , Ca2+, Mg2+ և այլն):
Էլեկտրաստատիկ գործողությունն ավելի ուժեղ է, քան պարզ մեխանիկական գործողությունը, ինչը համեմատաբար դժվարացնում է կեղտի հեռացումը:
② Քիմիական կպչունություն
Քիմիական կպչունությունը վերաբերում է քիմիական կամ ջրածնային կապերի միջոցով օբյեկտի վրա գործող կեղտի երևույթին: Օրինակ, բևեռային պինդ կեղտը, սպիտակուցը, ժանգը և այլ կպչունությունը մանրաթելային իրերի վրա, մանրաթելերը պարունակում են կարբոքսիլ, հիդրոքսիլ, ամիդ և այլ խմբեր, այդ խմբերը և յուղոտ կեղտոտ ճարպաթթուները, ճարպային սպիրտները հեշտ են ջրածնային կապեր ձևավորել: Քիմիական ուժերը հիմնականում ուժեղ են, և կեղտը, հետևաբար, ավելի ամուր է կապված օբյեկտի հետ: Այս տեսակի կեղտը դժվար է հեռացնել սովորական մեթոդներով և դրա դեմ պայքարելու համար պահանջում է հատուկ մեթոդներ:
Կեղտի կպչունության աստիճանը կապված է բուն կեղտի և առարկայի բնույթի հետ, որին այն կպչում է: Ընդհանուր առմամբ, մասնիկները հեշտությամբ կպչում են մանրաթելային տարրերին: Որքան փոքր է պինդ կեղտի հյուսվածքը, այնքան ուժեղ է կպչունությունը: Բևեռային կեղտը հիդրոֆիլ առարկաների վրա, ինչպիսիք են բամբակը և ապակին, ավելի ամուր են կպչում, քան ոչ բևեռային կեղտը: Ոչ բևեռային կեղտը ավելի ամուր է կպչում, քան բևեռային կեղտը, ինչպիսիք են բևեռային ճարպերը, փոշին և կավը, և ավելի քիչ հեշտ է հեռացնել և մաքրել:
(3) Կեղտը հեռացնելու մեխանիզմ
Լվացքի նպատակը կեղտը հեռացնելն է։ Որոշակի ջերմաստիճանի միջավայրում (հիմնականում ջուր): Լվացող միջոցի տարբեր ֆիզիկական և քիմիական ազդեցությունների օգտագործումը կեղտի և լվացված առարկաների ազդեցությունը թուլացնելու կամ վերացնելու համար, որոշակի մեխանիկական ուժերի ազդեցության տակ (օրինակ՝ ձեռքի քսում, լվացքի մեքենայի խառնում, ջրի ներգործություն), այնպես որ կեղտը և լվացված առարկաները ախտահանման նպատակից:
① Հեղուկ կեղտի հեռացման մեխանիզմ
A: Թրջում
Հեղուկ աղտոտումը հիմնականում յուղի վրա է: Նավթի բծերը թրջում են մանրաթելային իրերի մեծ մասը և քիչ թե շատ որպես յուղաթաղանթ տարածվում են թելքավոր նյութի մակերեսին: Լվացքի գործողության առաջին քայլը մակերեսի թրջումն է լվացքի հեղուկով: Պատկերացնելու համար մանրաթելի մակերեսը կարելի է համարել հարթ պինդ մակերես։
B: Յուղի ջոկատ - գանգրացման մեխանիզմ
Լվացքի գործողության երկրորդ քայլը յուղի և ճարպի հեռացումն է, հեղուկ կեղտի հեռացումը կատարվում է մի տեսակ փաթաթման միջոցով: Հեղուկ կեղտը ի սկզբանե գոյություն է ունեցել մակերեսի վրա յուղի փռված թաղանթի տեսքով, և պինդ մակերեսի (այսինքն՝ մանրաթելային մակերեսի) լվացքի հեղուկի արտոնյալ խոնավեցման ազդեցության տակ այն փուլ առ փուլ գալարվում է յուղի ուլունքների, որոնք փոխարինվել են լվացքի հեղուկով և ի վերջո թողել մակերեսը որոշակի արտաքին ուժերի ազդեցության տակ:
② Կոշտ կեղտի հեռացման մեխանիզմ
Հեղուկ կեղտի հեռացումը հիմնականում կատարվում է լվացքի լուծույթով կեղտի կրիչի արտոնյալ թրջման միջոցով, մինչդեռ պինդ կեղտի հեռացման մեխանիզմը տարբեր է, որտեղ լվացման գործընթացը հիմնականում վերաբերում է կեղտի զանգվածի և դրա կրող մակերեսի թրջմանը լվացքի միջոցով: լուծում. Պինդ կեղտի և դրա կրող մակերևույթի վրա մակերևութային ակտիվ նյութերի կլանման պատճառով կեղտի և մակերեսի միջև փոխազդեցությունը նվազում է և մակերեսի վրա կեղտոտ զանգվածի կպչունությունը նվազում է, այդպիսով կեղտոտ զանգվածը հեշտությամբ հեռացվում է մակերեսից: փոխադրողը։
Բացի այդ, մակերևութային ակտիվ նյութերի, հատկապես իոնային մակերևութաակտիվ նյութերի կլանումը պինդ կեղտի և դրա կրիչի մակերևույթի վրա կարող է մեծացնել պինդ կեղտի և դրա կրիչի մակերեսի ներուժը, որն ավելի նպաստավոր է մակերևույթի հեռացմանը: կեղտ. Պինդ կամ ընդհանրապես մանրաթելային մակերեսները սովորաբար բացասական լիցքավորված են ջրային միջավայրում և, հետևաբար, կարող են ձևավորել ցրված կրկնակի էլեկտրոնային շերտեր կեղտոտ զանգվածների կամ պինդ մակերեսների վրա: Միատարր լիցքերի վանման պատճառով ջրի մեջ կեղտոտ մասնիկների կպչունությունը պինդ մակերեսին թուլանում է։ Երբ ավելացվում է անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութ, քանի որ այն կարող է միաժամանակ մեծացնել կեղտոտ մասնիկի և պինդ մակերեսի բացասական մակերևութային ներուժը, նրանց միջև հակահարվածն ավելի ուժեղանում է, մասնիկի կպչման ուժն ավելի է նվազում, և կեղտը ավելի հեշտ է հեռացնել: .
Ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը ներծծվում են ընդհանուր լիցքավորված պինդ մակերեսների վրա և թեև դրանք էապես չեն փոխում միջերեսային ներուժը, ներծծվող ոչ իոնային մակերևութաակտիվները հակված են մակերեսի վրա ձևավորել ներծծվող շերտի որոշակի հաստություն, որն օգնում է կանխել կեղտի վերաբաշխումը:
Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի դեպքում դրանց կլանումը նվազեցնում կամ վերացնում է կեղտոտ զանգվածի և դրա կրող մակերեսի բացասական մակերևութային ներուժը, ինչը նվազեցնում է կեղտի և մակերեսի միջև վանողությունը և, հետևաբար, չի նպաստում կեղտի հեռացմանը. Ավելին, պինդ մակերեսի վրա կլանվելուց հետո կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը հակված են պինդ մակերեսը վերածել հիդրոֆոբի և, հետևաբար, չեն նպաստում մակերեսի թրջմանը և, հետևաբար, լվացմանը:
③ Հատուկ հողերի հեռացում
Սպիտակուցը, օսլան, մարդու սեկրեցները, մրգահյութը, թեյի հյութը և նման այլ կեղտը դժվար է հեռացնել սովորական մակերևութային ակտիվ նյութերով և պահանջում է հատուկ բուժում:
Սպիտակուցի բծերը, ինչպիսիք են սերուցքը, ձվերը, արյունը, կաթը և մաշկի արտանետումները, հակված են կոագուլյացիայի ենթարկվել մանրաթելերի վրա և այլասերվել և ստանալ ավելի ուժեղ կպչունություն: Սպիտակուցի աղտոտվածությունը կարելի է հեռացնել պրոթեզերոնի միջոցով: Պրոտեազի ֆերմենտը կեղտի մեջ պարունակվող սպիտակուցները բաժանում է ջրում լուծվող ամինաթթուների կամ օլիգոպեպտիդների:
Օսլայի բծերը հիմնականում գալիս են սննդամթերքից, մյուսներից, ինչպիսիք են սուսը, սոսինձը և այլն: Ամիլազը կատալիտիկ ազդեցություն ունի օսլայի բծերի հիդրոլիզի վրա, ինչը հանգեցնում է օսլայի տրոհման շաքարի:
Լիպազը կատալիզացնում է տրիգլիցերիդների տարրալուծումը, որոնք դժվար է հեռացնել սովորական մեթոդներով, ինչպիսիք են ճարպը և ուտելի յուղերը, և դրանք քայքայվում են լուծվող գլիցերինի և ճարպաթթուների:
Մրգային հյութերի, թեյի հյութերի, թանաքների, շրթներկի և այլնի որոշ գունավոր բծեր հաճախ դժվար է մանրակրկիտ մաքրել նույնիսկ բազմակի լվացումից հետո: Այս բծերը կարող են հեռացվել ռեդոքս ռեակցիայի միջոցով օքսիդացնող կամ վերականգնող նյութով, ինչպիսին է սպիտակեցնող նյութը, որը ոչնչացնում է գույն առաջացնող կամ գույնի օժանդակ խմբերի կառուցվածքը և քայքայում դրանք ավելի փոքր ջրում լուծվող բաղադրիչների:
(4) Քիմմաքրման բծերի հեռացման մեխանիզմ
Վերը նշվածը իրականում ջրի համար է՝ որպես լվացման միջոց: Իրականում, հագուստի և կառուցվածքի տարբեր տեսակների պատճառով, որոշ հագուստներ, որոնք օգտագործում են ջրով լվանալը, հարմար չէ կամ հեշտ չէ մաքրել, որոշ հագուստներ լվանալուց հետո և նույնիսկ դեֆորմացվել, գունաթափվել և այլն, օրինակ՝ բնական մանրաթելերի մեծ մասը կլանում է ջուրը և հեշտ է ուռչում, չորանում և հեշտ կծկվում, ուստի լվացվելուց հետո կդեֆորմացվի; Բրդյա արտադրանքը լվանալու միջոցով հաճախ հայտնվում է նաև կծկման երևույթ, որոշ բրդյա ապրանքներ ջրով լվանալը նույնպես հեշտ է լցնել, գույնի փոփոխություն; Որոշ մետաքսի ձեռքերի զգացումը վատանում է լվանալուց հետո և կորցնում է իրենց փայլը: Այս հագուստի համար հաճախ օգտագործում են քիմմաքրման մեթոդը ախտահանելու համար: Այսպես կոչված չոր մաքրումը հիմնականում վերաբերում է օրգանական լուծիչների լվացման մեթոդին, հատկապես ոչ բևեռային լուծիչներին:
Չոր մաքրումը լվացման ավելի մեղմ ձև է, քան ջրով լվանալը: Քանի որ չոր մաքրումը մեծ մեխանիկական գործողություն չի պահանջում, այն չի վնասում, կնճռոտում և դեֆորմացիա չի առաջացնում հագուստի վրա, մինչդեռ չոր մաքրող միջոցները, ի տարբերություն ջրի, հազվադեպ են առաջացնում ընդարձակում և կծկում: Քանի դեռ տեխնոլոգիան պատշաճ կերպով մշակված է, հագուստը կարող է չոր մաքրվել՝ առանց աղավաղումների, գույնի գունաթափման և ծառայության ժամկետի երկարացման:
Քիմմաքրման առումով կան երեք լայն տեսակի կեղտ.
①Յուղում լուծվող կեղտ Յուղում լուծվող կեղտը ներառում է բոլոր տեսակի յուղեր և քսուքներ, որոնք հեղուկ կամ յուղոտ են և կարող են լուծվել չոր մաքրման լուծիչների մեջ:
②Ջրում լուծվող կեղտը Ջրում լուծվող կեղտը լուծվում է ջրային լուծույթներում, բայց ոչ քիմմաքրման միջոցներում, ներծծվում է հագուստի վրա ջրային վիճակում, ջուրը գոլորշիանում է հատիկավոր պինդ նյութերի, օրինակ՝ անօրգանական աղերի, օսլայի, սպիտակուցի և այլնի տեղումներից հետո:
③ Յուղի և ջրի չլուծվող կեղտը Յուղը և ջրում չլուծվող կեղտը չեն լուծվում ջրի մեջ և չեն լուծվում չոր մաքրման լուծիչներում, ինչպիսիք են ածխածնի սևը, տարբեր մետաղների և օքսիդների սիլիկատները և այլն:
Տարբեր տեսակի կեղտերի տարբեր բնույթի պատճառով կան չոր մաքրման գործընթացում կեղտը հեռացնելու տարբեր եղանակներ: Յուղում լուծվող հողերը, ինչպիսիք են կենդանական և բուսական յուղերը, հանքային յուղերը և քսուքները, հեշտությամբ լուծվում են օրգանական լուծիչներում և կարող են ավելի հեշտությամբ հեռացվել չոր մաքրման ժամանակ: Յուղերի և քսուքների չոր մաքրման լուծիչների գերազանց լուծելիությունը, ըստ էության, գալիս է մոլեկուլների միջև վան դեր պատերի ուժից:
Ջրում լուծվող կեղտը հեռացնելու համար, ինչպիսիք են անօրգանական աղերը, շաքարները, սպիտակուցները և քրտինքը, անհրաժեշտ քանակությամբ ջուր պետք է ավելացվի նաև քիմմաքրման միջոցին, այլապես ջրում լուծվող կեղտը դժվար է հեռացնել հագուստից: Այնուամենայնիվ, ջուրը դժվար է լուծարվել քիմմաքրման միջոցի մեջ, ուստի ջրի քանակը ավելացնելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել նաև մակերեսային ակտիվ նյութեր: Քիմմաքրման միջոցում ջրի առկայությունը կարող է կեղտի և հագուստի մակերեսը խոնավացնել, այնպես որ հեշտ է փոխազդել մակերևութային ակտիվ նյութերի բևեռային խմբերի հետ, ինչը նպաստում է մակերեսի վրա մակերևութային ակտիվ նյութերի կլանմանը: Բացի այդ, երբ մակերեսային ակտիվ նյութերը ձևավորում են միցելներ, ջրում լուծվող կեղտը և ջուրը կարող են լուծվել միցելների մեջ: Բացի չոր մաքրման լուծիչի ջրի պարունակությունը մեծացնելուց, մակերևութաակտիվ նյութերը կարող են նաև դեր խաղալ կեղտի վերաբնակեցումը կանխելու գործում՝ ախտահանման ազդեցությունը բարձրացնելու համար:
Փոքր քանակությամբ ջրի առկայությունը անհրաժեշտ է ջրում լուծվող կեղտը հեռացնելու համար, սակայն չափից շատ ջուրը կարող է որոշ հագուստի մեջ աղավաղվել և կնճռոտվել, ուստի չոր մաքրող միջոցում ջրի քանակը պետք է լինի չափավոր:
Կեղտը, որը ոչ ջրում է լուծվում, ոչ էլ յուղում, պինդ մասնիկները, ինչպիսիք են մոխիրը, ցեխը, հողը և ածխածնի սևը, սովորաբար կցվում են հագուստին էլեկտրաստատիկ ուժերով կամ յուղի հետ համատեղ: Չոր մաքրման ժամանակ լուծիչի հոսքը, ազդեցությունը կարող է անջատել կեղտի էլեկտրաստատիկ ուժի կլանումը, իսկ չոր մաքրող միջոցը կարող է լուծարել յուղը, այնպես որ յուղի և կեղտի համադրությունը և կցվում է պինդ մասնիկների հագուստին չոր վիճակում։ - Մաքրող միջոց, չոր մաքրող միջոց փոքր քանակությամբ ջրի և մակերևութային ակտիվ նյութերի մեջ, որպեսզի պինդ կեղտոտ մասնիկները կարողանան կայուն կասեցում, ցրում ունենալ՝ կանխելու դրա վերահաստատումը հագուստի մեջ:
(5) Լվացքի գործողության վրա ազդող գործոններ
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի ուղղորդված կլանումը միջերեսում և մակերեսային (միջերեսային) լարվածության նվազումը հեղուկ կամ պինդ կեղտը հեռացնելու հիմնական գործոններն են: Այնուամենայնիվ, լվացման գործընթացը բարդ է, և լվացքի ազդեցությունը, նույնիսկ նույն տեսակի լվացող միջոցի դեպքում, ազդում է բազմաթիվ այլ գործոնների վրա: Այս գործոնները ներառում են լվացող միջոցի կոնցենտրացիան, ջերմաստիճանը, կեղտոտման բնույթը, մանրաթելի տեսակը և գործվածքի կառուցվածքը:
① Մակերեւութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան
Լուծման մեջ գտնվող մակերեսային ակտիվ նյութերի միցելները կարևոր դեր են խաղում լվացման գործընթացում: Երբ կոնցենտրացիան հասնում է միցելի կրիտիկական կոնցենտրացիայի (CMC), լվացման ազդեցությունը կտրուկ աճում է: Հետևաբար, լվացող միջոցի կոնցենտրացիան լուծիչում պետք է լինի ավելի բարձր, քան CMC արժեքը, որպեսզի լավ լվացող ազդեցություն ունենա: Այնուամենայնիվ, երբ մակերևութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան CMC արժեքից բարձր է, լվացման ազդեցության աստիճանական աճը ակնհայտ չէ, և անհրաժեշտ չէ չափազանց մեծացնել մակերևութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան:
Յուղը լուծույթով հեռացնելիս լուծարման էֆեկտը մեծանում է մակերևութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիայի աճով, նույնիսկ երբ կոնցենտրացիան CMC-ից բարձր է: Այս պահին նպատակահարմար է օգտագործել լվացող միջոցը տեղական կենտրոնացված եղանակով: Օրինակ, եթե հագուստի բռունցքների և օձիքի վրա շատ կեղտ կա, լվացքի ժամանակ կարելի է քսել լվացքի շերտ՝ յուղի վրա մակերեսային ակտիվ նյութի լուծվող ազդեցությունը բարձրացնելու համար:
②Ջերմաստիճանը շատ կարևոր ազդեցություն ունի ախտահանման գործողության վրա: Ընդհանուր առմամբ, ջերմաստիճանի բարձրացումը հեշտացնում է կեղտը հեռացնելը, բայց երբեմն չափազանց բարձր ջերմաստիճանը կարող է նաև թերություններ առաջացնել:
Ջերմաստիճանի բարձրացումը հեշտացնում է կեղտի տարածումը, պինդ քսուքը հեշտությամբ էմուլսացվում է իր հալման կետից բարձր ջերմաստիճանում, իսկ մանրաթելերն այտուցվում են ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառով, որոնք բոլորն էլ հեշտացնում են կեղտը: Այնուամենայնիվ, կոմպակտ գործվածքների համար մանրաթելերի միջև եղած միկրոբացերը կրճատվում են, քանի որ մանրաթելերն ընդարձակվում են, ինչը վնասակար է կեղտը հեռացնելու համար:
Ջերմաստիճանի փոփոխությունները նույնպես ազդում են մակերեւութային ակտիվ նյութերի լուծելիության, CMC արժեքի և միցելի չափի վրա՝ այդպիսով ազդելով լվացման ազդեցության վրա: Երկար ածխածնային շղթաներով մակերեւութային ակտիվ նյութերի լուծելիությունը ցածր է ցածր ջերմաստիճաններում, և երբեմն լուծելիությունը նույնիսկ ցածր է CMC արժեքից, ուստի լվացման ջերմաստիճանը պետք է պատշաճ կերպով բարձրացվի: Ջերմաստիճանի ազդեցությունը CMC արժեքի և միցելի չափի վրա տարբեր է իոնային և ոչ իոնային մակերեսային ակտիվ նյութերի համար: Իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի դեպքում ջերմաստիճանի բարձրացումը սովորաբար մեծացնում է CMC արժեքը և նվազեցնում միցելի չափը, ինչը նշանակում է, որ մակերեսային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան լվացքի լուծույթում պետք է մեծացվի: Ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի դեպքում ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է CMC արժեքի նվազմանը և միցելի ծավալի զգալի աճին, ուստի պարզ է, որ ջերմաստիճանի համապատասխան բարձրացումը կօգնի ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութին գործադրել իր մակերեսային ակտիվ ազդեցությունը: . Այնուամենայնիվ, ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի իր ամպամածության կետը:
Մի խոսքով, լվացման օպտիմալ ջերմաստիճանը կախված է լվացքի ձևից և լվացվող առարկայից: Որոշ լվացող միջոցներ ունեն լավ լվացող ազդեցություն սենյակային ջերմաստիճանում, մինչդեռ մյուսները ունեն շատ տարբեր մաքրողություն սառը և տաք լվացման միջև:
③ փրփուր
Ընդունված է շփոթել փրփուրի հզորությունը լվացող էֆեկտի հետ՝ հավատալով, որ բարձր փրփրող ուժով լվացող միջոցները լավ լվացող ազդեցություն ունեն: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ լվացքի ազդեցության և փրփուրի քանակի միջև ուղղակի կապ չկա: Օրինակ, ցածր փրփրացող լվացող միջոցներով լվանալը ոչ պակաս արդյունավետ է, քան բարձր փրփրացող լվացող միջոցներով լվանալը:
Թեև փրփուրն ուղղակիորեն կապված չէ լվանալու հետ, սակայն լինում են դեպքեր, երբ այն օգնում է հեռացնել կեղտը, օրինակ՝ ամանները ձեռքով լվանալիս։ Գորգերը մաքրելիս փրփուրը կարող է նաև հեռացնել փոշին և այլ պինդ կեղտոտ մասնիկներ, գորգի կեղտը կազմում է փոշու մեծ մասը, ուստի գորգ մաքրող միջոցները պետք է ունենան որոշակի փրփրելու ունակություն:
Փրփրելու ուժը կարևոր է նաև շամպունների համար, որտեղ հեղուկի կողմից շամպուն լվանալու կամ լողանալու ընթացքում առաջացած նուրբ փրփուրը մազերին յուղացված և հարմարավետ է դարձնում:
④ Մանրաթելերի տարատեսակներ և գործվածքների ֆիզիկական հատկություններ
Բացի մանրաթելերի քիմիական կառուցվածքից, որն ազդում է կպչունության և կեղտի հեռացման վրա, մանրաթելերի տեսքը և մանվածքի և գործվածքի կազմակերպումը ազդում են կեղտի հեռացման հեշտության վրա:
Բրդյա մանրաթելերի թեփուկները և բամբակյա մանրաթելերի կոր հարթ ժապավենները ավելի հավանական է, որ կեղտը կուտակեն, քան հարթ մանրաթելերը: Օրինակ՝ ցելյուլոզային թաղանթների վրա ներկված ածխածնի (վիսկոզայի թաղանթները) հեշտ է հեռացնել, մինչդեռ բամբակյա գործվածքների վրա ներկված ածխածնի սևը դժվար է լվանալ: Մեկ այլ օրինակ այն է, որ պոլիեսթերից պատրաստված կարճ մանրաթել գործվածքներն ավելի հակված են յուղի բծեր կուտակելու, քան երկար մանրաթելային գործվածքները, և կարճ մանրաթել գործվածքների վրա յուղի բծերը նույնպես ավելի դժվար է հեռացնել, քան երկար մանրաթելային գործվածքների յուղի հետքերը:
Սերտ ոլորված մանվածքները և ամուր գործվածքները, մանրաթելերի միջև փոքր բացվածքի պատճառով, կարող են դիմակայել կեղտի ներխուժմանը, բայց նույնը կարող է նաև կանխել լվացքի հեղուկը, որպեսզի բացառի ներքին կեղտը, այնպես որ ամուր գործվածքները սկսում են լավ դիմակայել կեղտին, բայց երբ ներկվել են: լվանալը նույնպես ավելի դժվար է:
⑤ Ջրի կարծրություն
Ca2+, Mg2+ և այլ մետաղական իոնների կոնցենտրացիան ջրի մեջ մեծ ազդեցություն ունի լվացման ազդեցության վրա, հատկապես, երբ անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը հանդիպում են Ca2+ և Mg2+ իոնների՝ ձևավորելով կալցիումի և մագնեզիումի աղեր, որոնք ավելի քիչ լուծվող են և կնվազեցնեն դրա մաքրողությունը: Կոշտ ջրի մեջ, նույնիսկ եթե մակերեւութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան բարձր է, մաքրողությունը դեռ շատ ավելի վատ է, քան թորման ժամանակ: Որպեսզի մակերևութային ակտիվ նյութը լավագույն լվացման ազդեցություն ունենա, Ca2+ իոնների կոնցենտրացիան ջրի մեջ պետք է կրճատվի մինչև 1 x 10-6 մոլ/լ (CaCO3-ից մինչև 0,1 մգ/լ) կամ ավելի քիչ: Սա պահանջում է զանազան փափկեցնող միջոցների ավելացում լվացող միջոցին:
Հրապարակման ժամանակը՝ Փետրվար-25-2022