સમાચાર

અમારા મુખ્ય ઉત્પાદનો: એમિનો સિલિકોન, બ્લોક સિલિકોન, હાઇડ્રોફિલિક સિલિકોન, તેમના બધા સિલિકોન ઇમલ્શન, વેટિંગ રબિંગ ફાસ્ટનેસ ઇમ્પ્રૂવર, વોટર રિપેલન્ટ (ફ્લોરિન ફ્રી, કાર્બન 6, કાર્બન 8), ડેમિન વોશિંગ કેમિકલ્સ (ABS, એન્ઝાઇમ, સ્પાન્ડેક્સ પ્રોટેક્ટર, મેંગેનીઝ રીમુવર), વધુ વિગતો માટે કૃપા કરીને સંપર્ક કરો: મેન્ડી +86 19856618619 (વોટ્સએપ).

સર્ફેક્ટન્ટ્સ અને ડાઇંગ ફેક્ટરીઓ વચ્ચેના 9 મુખ્ય સંબંધો

01 સપાટી તણાવ

પ્રવાહીની સપાટીને પ્રતિ એકમ લંબાઈ સંકોચવા માટે જે બળ કાર્ય કરે છે તેને સપાટી તણાવ કહેવામાં આવે છે, જે N·m⁻¹ માં માપવામાં આવે છે.

02 સપાટી પ્રવૃત્તિ અને સપાટીના ઘટકો

દ્રાવકના સપાટીના તણાવને ઘટાડે છે તે ગુણધર્મને સપાટી પ્રવૃત્તિ કહેવામાં આવે છે, અને જે પદાર્થોમાં આ ગુણધર્મ હોય છે તેમને સપાટી-સક્રિય પદાર્થો કહેવામાં આવે છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સ એ સપાટી-સક્રિય પદાર્થો છે જે માઇસેલ્સ જેવા જલીય દ્રાવણમાં એકત્રીકરણ બનાવી શકે છે અને ભીનાશ, પ્રવાહી મિશ્રણ, ફોમિંગ અને ધોવા જેવા કાર્યો સાથે ઉચ્ચ સપાટી પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે.

03 સર્ફેક્ટન્ટ્સની પરમાણુ રચના લાક્ષણિકતાઓ

સર્ફેક્ટન્ટ્સ એ ખાસ રચનાઓ અને ગુણધર્મો ધરાવતા કાર્બનિક સંયોજનો છે; તેઓ બે તબક્કાઓ અથવા પ્રવાહી (સામાન્ય રીતે પાણી) ના સપાટી તણાવ વચ્ચેના આંતર-ચહેરાના તણાવને નોંધપાત્ર રીતે બદલી શકે છે, જે ભીનાશ, ફોમિંગ, ઇમલ્સિફાઇંગ અને ધોવા જેવા ગુણધર્મો દર્શાવે છે. માળખાકીય રીતે, સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેમના પરમાણુઓમાં બે અલગ અલગ પ્રકારના જૂથો રાખવાની સામાન્ય લાક્ષણિકતા ધરાવે છે: એક છેડે એક લાંબી-સાંકળ બિન-ધ્રુવીય જૂથ હોય છે જે તેલમાં દ્રાવ્ય હોય છે પરંતુ પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે, જેને હાઇડ્રોફોબિક જૂથ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ હાઇડ્રોફોબિક જૂથ સામાન્ય રીતે લાંબી-સાંકળ હાઇડ્રોકાર્બન હોય છે, જોકે તેમાં ક્યારેક કાર્બનિક ફ્લોરાઇડ્સ, કાર્બનિક સિલિકોન, કાર્બનિક ફોસ્ફાઇન્સ અથવા ઓર્ગેનોટિન સાંકળો હોઈ શકે છે. બીજા છેડે પાણીમાં દ્રાવ્ય જૂથ હોય છે, જેને હાઇડ્રોફિલિક જૂથ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. હાઇડ્રોફિલિક જૂથમાં પૂરતી હાઇડ્રોફિલિસિટી હોવી જોઈએ જેથી ખાતરી કરી શકાય કે સમગ્ર સર્ફેક્ટન્ટ પાણીમાં ઓગળી શકે છે અને જરૂરી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે. કારણ કે સર્ફેક્ટન્ટ્સમાં હાઇડ્રોફિલિક અને હાઇડ્રોફોબિક બંને જૂથો હોય છે, તેઓ પ્રવાહી માધ્યમના ઓછામાં ઓછા એક તબક્કામાં ઓગળી શકે છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સની આ દ્વિ-સાંકળ પ્રકૃતિને એમ્ફિફિલિસિટી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

04 પ્રકારના સર્ફેક્ટન્ટ્સ

સર્ફેક્ટન્ટ્સ એ એમ્ફિફિલિક પરમાણુઓ છે જેમાં હાઇડ્રોફોબિક અને હાઇડ્રોફિલિક બંને જૂથો હોય છે. હાઇડ્રોફોબિક જૂથ સામાન્ય રીતે લાંબા-સાંકળ હાઇડ્રોકાર્બનથી બનેલું હોય છે, જેમ કે સીધી-સાંકળ આલ્કેન્સ (C8–C20), શાખાવાળા આલ્કેન્સ (C8–C20), અથવા આલ્કિલબેન્ઝેન્સ (આલ્કિલ કાર્બન અણુ નંબર 8–16). હાઇડ્રોફોબિક જૂથોમાં તફાવત મુખ્યત્વે કાર્બન સાંકળોમાં માળખાકીય ભિન્નતાઓથી ઉદ્ભવે છે. જો કે, હાઇડ્રોફિલિક જૂથોની વિવિધતા ઘણી વધારે છે, તેથી સર્ફેક્ટન્ટ્સના ગુણધર્મો માત્ર હાઇડ્રોફોબિક જૂથના કદ અને આકાર સાથે જ નહીં પરંતુ મોટાભાગે હાઇડ્રોફિલિક જૂથ સાથે પણ જોડાયેલા છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સને હાઇડ્રોફિલિક જૂથની રચનાના આધારે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, મુખ્યત્વે તે આયનીય છે કે નહીં તે અનુસાર, તેમને એનિઓનિક, કેશનિક, નોનિયોનિક, ઝ્વિટેરિયન અને અન્ય ખાસ પ્રકારના સર્ફેક્ટન્ટ્સમાં વિભાજીત કરીને.

05 સર્ફેક્ટન્ટ સોલ્યુશન્સના ગુણધર્મો

①ઇન્ટરફેસ પર શોષણ

સર્ફેક્ટન્ટ પરમાણુઓમાં હાઇડ્રોફિલિક અને હાઇડ્રોફોબિક બંને જૂથો હોય છે. પાણી, એક મજબૂત ધ્રુવીય પ્રવાહી હોવાથી, જ્યારે સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેમાં ઓગળી જાય છે, ત્યારે "સમાન ધ્રુવીયતા એકબીજાને આકર્ષે છે; વિવિધ ધ્રુવીયતાઓ એકબીજાને ભગાડે છે" ના સિદ્ધાંતને અનુસરે છે. તેનું હાઇડ્રોફિલિક જૂથ પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તેને દ્રાવ્ય બનાવે છે, જ્યારે તેનું હાઇડ્રોફોબિક જૂથ પાણીમાંથી ભગાડે છે અને પાણીના તબક્કામાંથી બહાર નીકળી જાય છે, પરિણામે સર્ફેક્ટન્ટ પરમાણુઓ (અથવા આયનો) ઇન્ટરફેસિયલ સ્તર પર શોષાય છે, જેના કારણે બે તબક્કાઓ વચ્ચે ઇન્ટરફેસિયલ તણાવ ઓછો થાય છે. ઇન્ટરફેસિયલ તણાવમાં જેટલા વધુ સર્ફેક્ટન્ટ પરમાણુઓ (અથવા આયનો) ઇન્ટરફેસિયલ પર શોષાય છે, તેટલો ઇન્ટરફેસિયલ તણાવમાં ઘટાડો વધારે છે.

② શોષિત ફિલ્મોના ગુણધર્મો

શોષિત ફિલ્મનું સપાટી દબાણ: સર્ફેક્ટન્ટ્સ ગેસ-પ્રવાહી ઇન્ટરફેસ પર શોષિત ફિલ્મ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રવાહીના ઇન્ટરફેસ પર ઘર્ષણ રહિત સ્લાઇડિંગ ફ્લોટ મૂકવાથી જ્યારે ફિલ્મ પ્રવાહી સપાટી પર ધકેલવામાં આવે છે ત્યારે ફ્લોટ સામે દબાણ સર્જાશે. આ દબાણને સપાટી દબાણ કહેવામાં આવે છે.

સપાટીની સ્નિગ્ધતા: સપાટીના દબાણની જેમ, સપાટીની સ્નિગ્ધતા એ અદ્રાવ્ય પરમાણુ ફિલ્મો દ્વારા પ્રદર્શિત થતો ગુણધર્મ છે. પ્લેટિનમ રિંગને ટાંકીમાં પાણીની સપાટીને સ્પર્શે તે રીતે પાતળા ધાતુના વાયર પર લટકાવીને, પ્લેટિનમ રિંગને ફેરવવાથી પાણીની સ્નિગ્ધતાને કારણે પ્રતિકાર દર્શાવે છે. કંપનવિસ્તારમાં જોવા મળતો સડો સપાટીની સ્નિગ્ધતા માપી શકાય છે; શુદ્ધ પાણી અને સપાટીની ફિલ્મ ધરાવતા પાણી વચ્ચેના સડો દરમાં તફાવત સપાટીની ફિલ્મની સ્નિગ્ધતા પ્રદાન કરે છે. સપાટીની સ્નિગ્ધતા ફિલ્મની મજબૂતાઈ સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે; કારણ કે શોષિત ફિલ્મોમાં સપાટીનું દબાણ અને સ્નિગ્ધતા હોય છે, તેમાં આવશ્યકપણે સ્થિતિસ્થાપકતા હોય છે. શોષિત ફિલ્મનું સપાટીનું દબાણ અને સ્નિગ્ધતા જેટલું વધારે હશે, તેનું સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ તેટલું મોટું હશે.

③ માઇકેલ રચના

પાતળા દ્રાવણમાં સર્ફેક્ટન્ટ્સનું વર્તન આદર્શ દ્રાવણના ધોરણોનું પાલન કરે છે. ચોક્કસ સાંદ્રતા સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી દ્રાવણની સાંદ્રતા વધતાં દ્રાવણની સપાટી પર શોષિત સર્ફેક્ટન્ટનું પ્રમાણ વધે છે, જેના પછી શોષણ વધુ વધતું નથી. આ બિંદુએ વધારાના સર્ફેક્ટન્ટ પરમાણુઓ રેન્ડમલી વિખેરાયેલા હોય છે અથવા પેટર્નવાળી રીતે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. વ્યવહારુ અને સૈદ્ધાંતિક બંને પુરાવા સૂચવે છે કે તેઓ દ્રાવણમાં એકંદર બનાવે છે, જેને માઇસેલ્સ કહેવાય છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સ જે લઘુત્તમ સાંદ્રતા પર માઇસેલ્સ બનાવવાનું શરૂ કરે છે તેને ક્રિટિકલ માઇસેલ કોન્સન્ટ્રેશન (CMC) કહેવામાં આવે છે.

06 હાઇડ્રોફિલિક-લિપોફિલિક બેલેન્સ વેલ્યુ (HLB)

હાઇડ્રોફાઇલ-લિપોફાઇલ બેલેન્સ માટે ટૂંકું HLB, સર્ફેક્ટન્ટ્સમાં હાઇડ્રોફિલિક અને લિપોફિલિક જૂથો વચ્ચેનું સંતુલન સૂચવે છે. ઉચ્ચ HLB મૂલ્ય મજબૂત હાઇડ્રોફિલિસિટી અને નબળા લિપોફિલિસિટી સૂચવે છે, જ્યારે નીચા HLB મૂલ્યો માટે વિપરીત સાચું છે.

① HLB મૂલ્યોનું સ્પષ્ટીકરણ**:HLB મૂલ્ય સાપેક્ષ છે; તેથી, HLB મૂલ્યો સ્થાપિત કરવા માટે, પેરાફિન જેવા બિન-હાઇડ્રોફિલિક પદાર્થ માટેનું ધોરણ HLB = 0 પર સેટ કરવામાં આવ્યું છે, જ્યારે મજબૂત પાણીમાં દ્રાવ્યતા ધરાવતા સોડિયમ ડોડેસીલ સલ્ફેટને HLB = 40 સોંપવામાં આવ્યું છે. તેથી, સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટે HLB મૂલ્યો સામાન્ય રીતે 1 અને 40 ની વચ્ચે આવે છે. 10 કરતા ઓછા HLB મૂલ્યવાળા સર્ફેક્ટન્ટ્સ લિપોફિલિક હોય છે, અને 10 કરતા વધારે હાઇડ્રોફિલિક હોય છે. તેથી, લિપોફિલિસિટી અને હાઇડ્રોફિલિસિટી વચ્ચેનો વળાંક બિંદુ 10 ની આસપાસ છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સના સંભવિત ઉપયોગો તેમના HLB મૂલ્યો પરથી અંદાજિત રીતે અનુમાન કરી શકાય છે.

એચએલબી

અરજીઓ

એચએલબી

અરજીઓ

૧.૫~૩

W/O પ્રકારના ડિફોમિંગ એજન્ટ્સ

૮~૧૮

O/W પ્રકારના ઇમલ્સિફાયર

૩.૫~૬

W/O પ્રકારના ઇમલ્સિફાયર

૧૩~૧૫

ડિટર્જન્ટ

૭~૯

ભીનાશક એજન્ટો

૧૫~૧૮

સોલ્યુબિલાઇઝર્સ

કોષ્ટક મુજબ, પાણીમાં તેલ ઇમલ્સિફાયર તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય સર્ફેક્ટન્ટ્સનું HLB મૂલ્ય 3.5 થી 6 છે, જ્યારે પાણીમાં તેલ ઇમલ્સિફાયર માટેનું HLB મૂલ્ય 8 થી 18 ની વચ્ચે આવે છે.

② HLB મૂલ્યોનું નિર્ધારણ (બાકી રાખેલ).

07 પ્રવાહી મિશ્રણ અને દ્રાવ્યીકરણ

ઇમલ્સન એ એક સિસ્ટમ છે જે એક અવિભાજ્ય પ્રવાહીને બીજામાં સૂક્ષ્મ કણો (ટીપાં અથવા પ્રવાહી સ્ફટિકો) ના સ્વરૂપમાં વિખેરવામાં આવે છે ત્યારે રચાય છે. ઇમલ્સિફાયર, જે એક પ્રકારનું સર્ફેક્ટન્ટ છે, તે ઇન્ટરફેસિયલ ઉર્જા ઘટાડીને આ થર્મોડાયનેમિકલી અસ્થિર સિસ્ટમને સ્થિર કરવા માટે જરૂરી છે. ઇમલ્સનમાં ટીપાં સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં રહેલા તબક્કાને વિખેરાયેલ તબક્કો (અથવા આંતરિક તબક્કો) કહેવામાં આવે છે, જ્યારે સતત સ્તર બનાવતા તબક્કાને વિખેરાયેલ માધ્યમ (અથવા બાહ્ય તબક્કો) કહેવામાં આવે છે.

① ઇમલ્સિફાયર અને ઇમલ્સન

સામાન્ય પ્રવાહી મિશ્રણમાં ઘણીવાર એક તબક્કો પાણી અથવા જલીય દ્રાવણ તરીકે હોય છે, અને બીજો કાર્બનિક પદાર્થ, જેમ કે તેલ અથવા મીણ તરીકે હોય છે. તેમના વિક્ષેપના આધારે, પ્રવાહી મિશ્રણને પાણીમાં તેલ (W/O) તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે જ્યાં તેલ પાણીમાં વિખેરાય છે, અથવા પાણીમાં તેલ (O/W) જ્યાં પાણી તેલમાં વિખેરાય છે. વધુમાં, W/O/W અથવા O/W/O જેવા જટિલ પ્રવાહી મિશ્રણ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. પ્રવાહી મિશ્રણ ઇન્ટરફેસિયલ તણાવ ઘટાડીને અને મોનોમોલેક્યુલર પટલ બનાવીને પ્રવાહી મિશ્રણને સ્થિર કરે છે. ઇમલ્સિફાયરને ઇન્ટરફેસિયલ તણાવ ઘટાડવા અને ટીપાંને ચાર્જ આપવા માટે ઇન્ટરફેસ પર શોષણ અથવા સંચય કરવો જોઈએ, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રિપલ્શન ઉત્પન્ન કરવું જોઈએ, અથવા કણોની આસપાસ ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા રક્ષણાત્મક ફિલ્મ બનાવવી જોઈએ. પરિણામે, પ્રવાહી મિશ્રણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા પદાર્થોમાં એમ્ફિફિલિક જૂથો હોવા જોઈએ, જે સર્ફેક્ટન્ટ્સ પ્રદાન કરી શકે છે.

② પ્રવાહી મિશ્રણ તૈયાર કરવાની પદ્ધતિઓ અને સ્થિરતાને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો

પ્રવાહી મિશ્રણ તૈયાર કરવા માટે બે મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે: યાંત્રિક પદ્ધતિઓ પ્રવાહીને બીજા પ્રવાહીમાં નાના કણોમાં વિખેરી નાખે છે, જ્યારે બીજી પદ્ધતિમાં પરમાણુ સ્વરૂપમાં પ્રવાહીને બીજા પ્રવાહીમાં ઓગાળીને તેમને યોગ્ય રીતે એકત્ર કરવાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રવાહી મિશ્રણની સ્થિરતા કણોના એકત્રીકરણનો પ્રતિકાર કરવાની તેની ક્ષમતાનો ઉલ્લેખ કરે છે જે તબક્કાના વિભાજન તરફ દોરી જાય છે. પ્રવાહી મિશ્રણ ઉચ્ચ મુક્ત ઊર્જા સાથે થર્મોડાયનેમિકલી અસ્થિર સિસ્ટમો છે, આમ તેમની સ્થિરતા સંતુલન સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી સમયને પ્રતિબિંબિત કરે છે, એટલે કે, પ્રવાહીને પ્રવાહી મિશ્રણથી અલગ થવામાં લાગતો સમય. જ્યારે ફેટી આલ્કોહોલ, ફેટી એસિડ અને ફેટી એમાઇન્સ ઇન્ટરફેસિયલ ફિલ્મમાં હાજર હોય છે, ત્યારે પટલની મજબૂતાઈ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે કારણ કે ધ્રુવીય કાર્બનિક અણુઓ શોષિત સ્તરમાં સંકુલ બનાવે છે, જે ઇન્ટરફેસિયલ પટલને મજબૂત બનાવે છે.

બે કે તેથી વધુ સર્ફેક્ટન્ટ્સથી બનેલા ઇમલ્સિફાયર્સને મિશ્ર ઇમલ્સિફાયર કહેવામાં આવે છે. મિશ્ર ઇમલ્સિફાયર પાણી-તેલ ઇન્ટરફેસ પર શોષાય છે, અને પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ સંકુલ બનાવી શકે છે જે ઇન્ટરફેસિયલ તણાવને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે, શોષકનું પ્રમાણ વધારે છે અને ગાઢ, મજબૂત ઇન્ટરફેસિયલ પટલ બનાવે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ્ડ ટીપાં ખાસ કરીને ઇમલ્સનની સ્થિરતાને પ્રભાવિત કરે છે. સ્થિર ઇમલ્સનમાં, ટીપાં સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ વહન કરે છે. જ્યારે આયનીય ઇમલ્સિફાયરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સનો હાઇડ્રોફોબિક છેડો તેલ તબક્કામાં સમાવિષ્ટ થાય છે, જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક છેડો પાણીના તબક્કામાં રહે છે, જે ટીપાંને ચાર્જ આપે છે. ટીપાં વચ્ચેના ચાર્જની જેમ, વિકારનું કારણ બને છે અને સંકલન અટકાવે છે, જે સ્થિરતા વધારે છે. આમ, ટીપાં પર શોષાયેલા ઇમલ્સિફાયર આયનોની સાંદ્રતા જેટલી વધારે હશે, તેમનો ચાર્જ વધુ હશે અને ઇમલ્સનની સ્થિરતા વધુ હશે.

વિક્ષેપન માધ્યમની સ્નિગ્ધતા પણ પ્રવાહી મિશ્રણની સ્થિરતાને અસર કરે છે. સામાન્ય રીતે, ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા માધ્યમો સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે કારણ કે તેઓ ટીપાંની બ્રાઉનિયન ગતિને મજબૂત રીતે અવરોધે છે, અથડામણની શક્યતા ધીમી કરે છે. પ્રવાહી મિશ્રણમાં ઓગળેલા ઉચ્ચ-આણ્વિક-વજનવાળા પદાર્થો મધ્યમ સ્નિગ્ધતા અને સ્થિરતામાં વધારો કરી શકે છે. વધુમાં, ઉચ્ચ-આણ્વિક-વજનવાળા પદાર્થો મજબૂત ઇન્ટરફેસિયલ પટલ બનાવી શકે છે, જે પ્રવાહી મિશ્રણને વધુ સ્થિર કરે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઘન પાવડર ઉમેરવાથી પણ પ્રવાહી મિશ્રણ સ્થિર થઈ શકે છે. જો ઘન કણો પાણી દ્વારા સંપૂર્ણપણે ભીના થાય છે અને તેલ દ્વારા ભીના કરી શકાય છે, તો તે પાણી-તેલ ઇન્ટરફેસ પર જાળવી રાખવામાં આવશે. ઘન પાવડર શોષિત સર્ફેક્ટન્ટ્સની જેમ, ઇન્ટરફેસ પર ક્લસ્ટર થતાં ફિલ્મને વધારીને પ્રવાહી મિશ્રણને સ્થિર કરે છે.

દ્રાવણમાં માઇસેલ્સ બન્યા પછી, સર્ફેક્ટન્ટ્સ પાણીમાં અદ્રાવ્ય અથવા થોડા દ્રાવ્ય કાર્બનિક સંયોજનોની દ્રાવ્યતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે. આ સમયે, દ્રાવણ સ્પષ્ટ દેખાય છે, અને આ ક્ષમતાને દ્રાવ્યીકરણ કહેવામાં આવે છે. દ્રાવ્યીકરણને પ્રોત્સાહન આપી શકે તેવા સર્ફેક્ટન્ટ્સને દ્રાવ્યકર્તા કહેવામાં આવે છે, જ્યારે દ્રાવ્ય થઈ રહેલા કાર્બનિક સંયોજનોને દ્રાવ્યકર્તાઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

08 ફીણ

ધોવાની પ્રક્રિયાઓમાં ફીણ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ફીણ એ પ્રવાહી અથવા ઘનમાં વિખરાયેલા ગેસની વિખેરાઈ જતી સિસ્ટમનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમાં ગેસ વિખરાયેલા તબક્કા તરીકે અને પ્રવાહી અથવા ઘન વિખેરાઈ માધ્યમ તરીકે હોય છે, જેને પ્રવાહી ફીણ અથવા ઘન ફીણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જેમ કે ફોમ પ્લાસ્ટિક, ફોમ ગ્લાસ અને ફોમ કોંક્રિટ.

(1) ફીણ રચના

ફોમ શબ્દ પ્રવાહી ફિલ્મ દ્વારા અલગ કરાયેલા હવાના પરપોટાના સંગ્રહનો ઉલ્લેખ કરે છે. ગેસ (વિખેરાયેલ તબક્કો) અને પ્રવાહી (વિખેરવાનું માધ્યમ) વચ્ચે નોંધપાત્ર ઘનતા તફાવત અને પ્રવાહીની ઓછી સ્નિગ્ધતાને કારણે, ગેસ પરપોટા ઝડપથી સપાટી પર ઉગે છે. ફીણની રચનામાં પ્રવાહીમાં મોટી માત્રામાં ગેસનો સમાવેશ થાય છે; પછી પરપોટા ઝડપથી સપાટી પર પાછા ફરે છે, જે ન્યૂનતમ પ્રવાહી ફિલ્મ દ્વારા અલગ કરાયેલા હવાના પરપોટાનો સમૂહ બનાવે છે. ફીણમાં બે વિશિષ્ટ મોર્ફોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ છે: પ્રથમ, ગેસ પરપોટા ઘણીવાર બહુહેડ્રલ આકાર ધારણ કરે છે કારણ કે પરપોટાના આંતરછેદ પર પાતળી પ્રવાહી ફિલ્મ પાતળી બની જાય છે, જે આખરે પરપોટાના ભંગાણ તરફ દોરી જાય છે. બીજું, શુદ્ધ પ્રવાહી સ્થિર ફીણ બનાવી શકતા નથી; ફીણ બનાવવા માટે ઓછામાં ઓછા બે ઘટકો હાજર હોવા જોઈએ. સર્ફેક્ટન્ટ સોલ્યુશન એ એક લાક્ષણિક ફોમ-રચના સિસ્ટમ છે જેની ફોમિંગ ક્ષમતા તેના અન્ય ગુણધર્મો સાથે જોડાયેલી છે. સારી ફોમિંગ ક્ષમતા ધરાવતા સર્ફેક્ટન્ટ્સને ફોમિંગ એજન્ટ કહેવામાં આવે છે. જોકે ફોમિંગ એજન્ટો સારી ફોમિંગ ક્ષમતાઓ દર્શાવે છે, તેઓ જે ફોમ ઉત્પન્ન કરે છે તે લાંબા સમય સુધી ટકી શકતું નથી, એટલે કે તેમની સ્થિરતાની ખાતરી આપવામાં આવતી નથી. ફોમ સ્થિરતા સુધારવા માટે, સ્થિરતા વધારતા પદાર્થો ઉમેરી શકાય છે; આને સ્ટેબિલાઇઝર્સ કહેવામાં આવે છે, જેમાં સામાન્ય સ્ટેબિલાઇઝર્સમાં લૌરીલ ડાયેથેનોલામાઇન અને ડોડેસીલ ડાયમિથાઇલ એમાઇનના ઓક્સાઇડનો સમાવેશ થાય છે.

(2) ફીણ સ્થિરતા

ફીણ એક થર્મોડાયનેમિકલી અસ્થિર સિસ્ટમ છે; તેની કુદરતી પ્રગતિ ભંગાણ તરફ દોરી જાય છે, આમ એકંદર પ્રવાહી સપાટી વિસ્તાર ઘટાડે છે અને મુક્ત ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે. ડિફોમિંગ પ્રક્રિયામાં ગેસને અલગ કરતી પ્રવાહી ફિલ્મનું ધીમે ધીમે પાતળું થવું શામેલ છે જ્યાં સુધી ભંગાણ ન થાય. ફીણ સ્થિરતાની ડિગ્રી મુખ્યત્વે પ્રવાહી ડ્રેનેજના દર અને પ્રવાહી ફિલ્મની મજબૂતાઈથી પ્રભાવિત થાય છે. પ્રભાવશાળી પરિબળોમાં શામેલ છે:

① સપાટી તણાવ: ઉર્જા દ્રષ્ટિકોણથી, નીચું સપાટી તણાવ ફીણના નિર્માણની તરફેણ કરે છે પરંતુ ફીણ સ્થિરતાની ખાતરી આપતું નથી. નીચું સપાટી તણાવ ઓછો દબાણ તફાવત સૂચવે છે, જે પ્રવાહી ડ્રેનેજ ધીમું કરે છે અને પ્રવાહી ફિલ્મ જાડી થાય છે, જે બંને સ્થિરતાની તરફેણ કરે છે.

② સપાટીની સ્નિગ્ધતા: ફીણની સ્થિરતામાં મુખ્ય પરિબળ પ્રવાહી ફિલ્મની મજબૂતાઈ છે, જે મુખ્યત્વે સપાટીની સ્નિગ્ધતા દ્વારા માપવામાં આવતી સપાટીની શોષણ ફિલ્મની મજબૂતાઈ દ્વારા નક્કી થાય છે. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે ઉચ્ચ સપાટીની સ્નિગ્ધતાવાળા ઉકેલો શોષિત ફિલ્મમાં વધેલા પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે લાંબા સમય સુધી ચાલતા ફીણ ઉત્પન્ન કરે છે જે પટલની મજબૂતાઈમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.

③ સોલ્યુશન સ્નિગ્ધતા: પ્રવાહીમાં વધુ સ્નિગ્ધતા પટલમાંથી પ્રવાહીના નિકાલને ધીમું કરે છે, જેનાથી પ્રવાહી ફિલ્મનું જીવનકાળ ફાટતા પહેલા લંબાય છે, જેનાથી ફીણની સ્થિરતા વધે છે.

④ સપાટી તણાવ "સમારકામ" ક્રિયા: પટલમાં શોષાયેલા સર્ફેક્ટન્ટ્સ ફિલ્મ સપાટીના વિસ્તરણ અથવા સંકોચનનો પ્રતિકાર કરી શકે છે; આને સમારકામ ક્રિયા કહેવામાં આવે છે. જ્યારે સર્ફેક્ટન્ટ્સ પ્રવાહી ફિલ્મમાં શોષાય છે અને તેના સપાટી વિસ્તારને વિસ્તૃત કરે છે, ત્યારે આ સપાટી પર સર્ફેક્ટન્ટ સાંદ્રતા ઘટાડે છે અને સપાટી તણાવ વધારે છે; તેનાથી વિપરીત, સંકોચન સપાટી પર સર્ફેક્ટન્ટની સાંદ્રતામાં વધારો તરફ દોરી જાય છે અને ત્યારબાદ સપાટી તણાવ ઘટાડે છે.

⑤ પ્રવાહી ફિલ્મ દ્વારા ગેસ ફેલાવો: રુધિરકેશિકા દબાણને કારણે, નાના પરપોટામાં મોટા પરપોટાની તુલનામાં વધુ આંતરિક દબાણ હોય છે, જેના કારણે નાના પરપોટામાંથી મોટા પરપોટામાં ગેસ ફેલાવો થાય છે, જેના કારણે નાના પરપોટા સંકોચાય છે અને મોટા પરપોટા વધે છે, જેના પરિણામે ફીણ તૂટી જાય છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સનો સતત ઉપયોગ એકસમાન, બારીક રીતે વિતરિત પરપોટા બનાવે છે અને ડિફોમિંગ અટકાવે છે. પ્રવાહી ફિલ્મ પર ચુસ્તપણે પેક કરેલા સર્ફેક્ટન્ટ્સ સાથે, ગેસ ફેલાવો અવરોધાય છે, આમ ફીણ સ્થિરતામાં વધારો થાય છે.

⑥ સરફેસ ચાર્જની અસર: જો ફોમ લિક્વિડ ફિલ્મ સમાન ચાર્જ વહન કરે છે, તો બે સપાટીઓ એકબીજાને ભગાડશે, ફિલ્મને પાતળી કે તૂટતી અટકાવશે. આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ આ સ્થિર અસર પ્રદાન કરી શકે છે. સારાંશમાં, પ્રવાહી ફિલ્મની મજબૂતાઈ એ ફોમ સ્થિરતા નક્કી કરતું નિર્ણાયક પરિબળ છે. ફોમિંગ એજન્ટ અને સ્ટેબિલાઇઝર્સ તરીકે કામ કરતા સર્ફેક્ટન્ટ્સે નજીકથી પેક્ડ સપાટી શોષિત પરમાણુઓ બનાવવા જોઈએ, કારણ કે આ ઇન્ટરફેસિયલ મોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે, સપાટી ફિલ્મની મજબૂતાઈમાં વધારો કરે છે અને આમ પ્રવાહીને પડોશી ફિલ્મથી દૂર વહેતા અટકાવે છે, જેનાથી ફોમ સ્થિરતા વધુ પ્રાપ્ત થાય છે.

(૩) ફીણનો વિનાશ

ફીણના વિનાશના મૂળભૂત સિદ્ધાંતમાં ફીણ ઉત્પન્ન કરતી પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર અથવા ફીણના સ્થિર પરિબળોને દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે ભૌતિક અને રાસાયણિક ડીફોમિંગ પદ્ધતિઓ તરફ દોરી જાય છે. ભૌતિક ડીફોમિંગ ફીણવાળા દ્રાવણની રાસાયણિક રચના જાળવી રાખે છે જ્યારે બાહ્ય વિક્ષેપ, તાપમાન અથવા દબાણમાં ફેરફાર, તેમજ અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર જેવી પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર કરે છે, ફીણને દૂર કરવા માટેની બધી અસરકારક પદ્ધતિઓ. રાસાયણિક ડીફોમિંગ એ ચોક્કસ પદાર્થોના ઉમેરાનો ઉલ્લેખ કરે છે જે ફોમિંગ એજન્ટો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જેથી ફીણની અંદર પ્રવાહી ફિલ્મની મજબૂતાઈ ઓછી થાય છે, ફીણની સ્થિરતા ઓછી થાય છે અને ડીફોમિંગ પ્રાપ્ત થાય છે. આવા પદાર્થોને ડીફોમર્સ કહેવામાં આવે છે, જેમાંથી મોટાભાગના સર્ફેક્ટન્ટ્સ હોય છે. ડીફોમર્સ સામાન્ય રીતે સપાટીના તણાવને ઘટાડવાની નોંધપાત્ર ક્ષમતા ધરાવે છે અને ઘટક પરમાણુઓ વચ્ચે નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સાથે સપાટી પર સરળતાથી શોષી શકે છે, આમ ઢીલી રીતે ગોઠવાયેલ પરમાણુ માળખું બનાવે છે. ડીફોમર પ્રકારો વિવિધ હોય છે, પરંતુ તે સામાન્ય રીતે નોન-આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ હોય છે, જેમાં શાખાવાળા આલ્કોહોલ, ફેટી એસિડ, ફેટી એસિડ એસ્ટર, પોલિમાઇડ્સ, ફોસ્ફેટ્સ અને સિલિકોન તેલનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઉત્તમ ડીફોમર્સ તરીકે થાય છે.

(૪) ફીણ અને સફાઈ

ફીણનું પ્રમાણ સફાઈની અસરકારકતા સાથે સીધું સંકળાયેલું નથી; વધુ ફીણનો અર્થ સારી સફાઈ નથી. ઉદાહરણ તરીકે, નોન-આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ સાબુ કરતાં ઓછું ફીણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, પરંતુ તેમની પાસે શ્રેષ્ઠ સફાઈ ક્ષમતાઓ હોઈ શકે છે. જો કે, ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં, ફીણ ગંદકી દૂર કરવામાં મદદ કરી શકે છે; ઉદાહરણ તરીકે, વાસણ ધોવામાંથી ફીણ ગ્રીસને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે, જ્યારે કાર્પેટ સાફ કરવાથી ફીણ ગંદકી અને ઘન દૂષકોને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. વધુમાં, ફીણ ડિટર્જન્ટની અસરકારકતાનો સંકેત આપી શકે છે; વધુ પડતી ફેટી ગ્રીસ ઘણીવાર પરપોટાના નિર્માણને અટકાવે છે, જે ફીણનો અભાવ પેદા કરે છે અથવા હાલના ફીણને ઘટાડે છે, જે ઓછી ડીટરજન્ટ અસરકારકતા દર્શાવે છે. વધુમાં, ફીણ કોગળા કરવાની સ્વચ્છતા માટે સૂચક તરીકે સેવા આપી શકે છે, કારણ કે કોગળાના પાણીમાં ફીણનું સ્તર ઘણીવાર ઓછી ડીટરજન્ટ સાંદ્રતા સાથે ઘટે છે.

09 ધોવાની પ્રક્રિયા

વ્યાપક રીતે કહીએ તો, ધોવા એ ચોક્કસ હેતુ પ્રાપ્ત કરવા માટે સાફ કરવામાં આવતી વસ્તુમાંથી અનિચ્છનીય ઘટકોને દૂર કરવાની પ્રક્રિયા છે. સામાન્ય શબ્દોમાં, ધોવાનો અર્થ વાહકની સપાટી પરથી ગંદકી દૂર કરવાનો થાય છે. ધોવા દરમિયાન, ચોક્કસ રાસાયણિક પદાર્થો (જેમ કે ડિટર્જન્ટ) ગંદકી અને વાહક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને નબળી પાડવા અથવા દૂર કરવા માટે કાર્ય કરે છે, ગંદકી અને વાહક વચ્ચેના બંધનને ગંદકી અને ડિટર્જન્ટ વચ્ચેના બંધનમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેનાથી તેઓ અલગ થઈ શકે છે. સાફ કરવાની વસ્તુઓ અને દૂર કરવાની જરૂર હોય તેવી ગંદકી મોટા પ્રમાણમાં બદલાઈ શકે છે, ધોવા એ એક જટિલ પ્રક્રિયા છે, જેને નીચેના સંબંધમાં સરળ બનાવી શકાય છે:

વાહક • ગંદકી + ડિટર્જન્ટ = વાહક + ગંદકી • ડિટર્જન્ટ. ધોવાની પ્રક્રિયાને સામાન્ય રીતે બે તબક્કામાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

1. ડિટર્જન્ટની ક્રિયા હેઠળ ગંદકીને વાહકથી અલગ કરવામાં આવે છે;

2. અલગ કરેલી ગંદકીને માધ્યમમાં વિખેરાઈ અને સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે. ધોવાની પ્રક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવી છે, એટલે કે વિખેરાયેલી અથવા સસ્પેન્ડ કરેલી ગંદકી સંભવિત રીતે સાફ કરેલી વસ્તુ પર ફરીથી સ્થિર થઈ શકે છે. આમ, અસરકારક ડિટર્જન્ટને માત્ર વાહકમાંથી ગંદકીને અલગ કરવાની ક્ષમતાની જરૂર નથી, પરંતુ ગંદકીને વિખેરાઈ અને સસ્પેન્ડ કરવાની પણ જરૂર છે, જે તેને ફરીથી સ્થિર થતી અટકાવે છે.

(૧) ગંદકીના પ્રકારો

એક જ વસ્તુ પણ તેના ઉપયોગના સંદર્ભના આધારે વિવિધ પ્રકારની, રચનાઓ અને માત્રામાં ગંદકી એકઠી કરી શકે છે. તેલયુક્ત ગંદકીમાં મુખ્યત્વે વિવિધ પ્રાણી અને વનસ્પતિ તેલ અને ખનિજ તેલ (જેમ કે ક્રૂડ તેલ, બળતણ તેલ, કોલસાના ટાર, વગેરે) હોય છે; ઘન ગંદકીમાં સૂક્ષ્મ કણો જેવા કે સૂટ, ધૂળ, કાટ અને કાર્બન બ્લેકનો સમાવેશ થાય છે. કપડાંની ગંદકી વિશે, તે પરસેવો, સીબમ અને લોહી જેવા માનવ સ્ત્રાવમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે; ફળ અથવા તેલના ડાઘ અને સીઝનીંગ જેવા ખોરાક સંબંધિત ડાઘ; લિપસ્ટિક અને નેઇલ પોલીશ જેવા સૌંદર્ય પ્રસાધનોના અવશેષો; ધુમાડો, ધૂળ અને માટી જેવા વાતાવરણીય પ્રદૂષકો; અને શાહી, ચા અને પેઇન્ટ જેવા વધારાના ડાઘ. આ પ્રકારની ગંદકીને સામાન્ય રીતે ઘન, પ્રવાહી અને ખાસ પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.

① ઘન ગંદકી: સામાન્ય ઉદાહરણોમાં સૂટ, કાદવ અને ધૂળના કણોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંથી મોટાભાગના ચાર્જ ધરાવતા હોય છે - ઘણીવાર નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા - જે તંતુમય પદાર્થો સાથે સરળતાથી ચોંટી જાય છે. ઘન ગંદકી સામાન્ય રીતે પાણીમાં ઓછી દ્રાવ્ય હોય છે પરંતુ તેને ડિટર્જન્ટમાં વિખેરી અને લટકાવી શકાય છે. 0.1μm કરતા નાના કણોને દૂર કરવા ખાસ કરીને પડકારજનક હોઈ શકે છે.

② પ્રવાહી ગંદકી: આમાં તેલમાં દ્રાવ્ય એવા તૈલી પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં પ્રાણી તેલ, ફેટી એસિડ, ફેટી આલ્કોહોલ, ખનિજ તેલ અને તેમના ઓક્સાઇડનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે પ્રાણી અને વનસ્પતિ તેલ અને ફેટી એસિડ ક્ષાર સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સાબુ બનાવી શકે છે, ત્યારે ચરબીયુક્ત આલ્કોહોલ અને ખનિજ તેલ સેપોનિફિકેશનમાંથી પસાર થતા નથી પરંતુ તે આલ્કોહોલ, ઇથર્સ અને કાર્બનિક હાઇડ્રોકાર્બન દ્વારા ઓગળી શકે છે, અને ડિટર્જન્ટ સોલ્યુશન દ્વારા પ્રવાહી અને વિખેરી શકાય છે. મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે પ્રવાહી તૈલી ગંદકી સામાન્ય રીતે તંતુમય પદાર્થો સાથે મજબૂત રીતે ચોંટી જાય છે.

③ ખાસ ગંદકી: આ શ્રેણીમાં પ્રોટીન, સ્ટાર્ચ, લોહી અને પરસેવો અને પેશાબ જેવા માનવ સ્ત્રાવ, તેમજ ફળો અને ચાના રસનો સમાવેશ થાય છે. આ પદાર્થો ઘણીવાર રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા તંતુઓ સાથે મજબૂત રીતે જોડાય છે, જેના કારણે તેમને ધોવાનું મુશ્કેલ બને છે. વિવિધ પ્રકારની ગંદકી ભાગ્યે જ સ્વતંત્ર રીતે અસ્તિત્વમાં હોય છે, તેના બદલે તે એકસાથે ભળી જાય છે અને સપાટી પર સામૂહિક રીતે વળગી રહે છે. ઘણીવાર, બાહ્ય પ્રભાવ હેઠળ, ગંદકી ઓક્સિડાઇઝ થઈ શકે છે, વિઘટિત થઈ શકે છે અથવા સડી શકે છે, જેનાથી ગંદકીના નવા સ્વરૂપો ઉત્પન્ન થાય છે.

(2) ગંદકીનું સંલગ્નતા

વસ્તુ અને ગંદકી વચ્ચેની ચોક્કસ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે ગંદકી કપડાં અને ત્વચા જેવી સામગ્રી સાથે ચોંટી જાય છે. ગંદકી અને વસ્તુ વચ્ચેનું એડહેસિવ બળ ભૌતિક અથવા રાસાયણિક સંલગ્નતાને કારણે થઈ શકે છે.

① ભૌતિક સંલગ્નતા: કાજળ, ધૂળ અને કાદવ જેવી ગંદકીના સંલગ્નતામાં મોટાભાગે નબળા ભૌતિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે. સામાન્ય રીતે, આ પ્રકારની ગંદકી તેમના નબળા સંલગ્નતાને કારણે પ્રમાણમાં સરળતાથી દૂર કરી શકાય છે, જે મુખ્યત્વે યાંત્રિક અથવા ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક બળોથી ઉદ્ભવે છે.

A: યાંત્રિક સંલગ્નતા**: આ સામાન્ય રીતે ધૂળ અથવા રેતી જેવી ઘન ગંદકીનો ઉલ્લેખ કરે છે જે યાંત્રિક માધ્યમથી ચોંટી જાય છે, જેને દૂર કરવું પ્રમાણમાં સરળ છે, જોકે 0.1μm થી ઓછા નાના કણોને સાફ કરવા ખૂબ મુશ્કેલ છે.

B: ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સંલગ્નતા**: આમાં ચાર્જ્ડ ગંદકીના કણો વિરુદ્ધ ચાર્જ્ડ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે; સામાન્ય રીતે, તંતુમય પદાર્થો નકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે, જે તેમને ચોક્કસ ક્ષાર જેવા હકારાત્મક ચાર્જ્ડ અનુયાયીઓને આકર્ષિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. કેટલાક નકારાત્મક ચાર્જ્ડ કણો હજુ પણ દ્રાવણમાં હકારાત્મક આયનો દ્વારા રચાયેલા આયનીય પુલ દ્વારા આ તંતુઓ પર એકઠા થઈ શકે છે.

② રાસાયણિક સંલગ્નતા: આનો અર્થ રાસાયણિક બંધનો દ્વારા કોઈ વસ્તુ સાથે ચોંટી રહેલી ગંદકી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ધ્રુવીય ઘન ગંદકી અથવા કાટ જેવા પદાર્થો તંતુમય પદાર્થોમાં હાજર કાર્બોક્સિલ, હાઇડ્રોક્સિલ અથવા એમાઇન જૂથો જેવા કાર્યાત્મક જૂથો સાથે બનેલા રાસાયણિક બંધનોને કારણે મજબૂત રીતે વળગી રહે છે. આ બંધનો મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બનાવે છે, જેના કારણે આવી ગંદકી દૂર કરવી મુશ્કેલ બને છે; અસરકારક રીતે સાફ કરવા માટે ખાસ સારવારની જરૂર પડી શકે છે. ગંદકીના સંલગ્નતાની ડિગ્રી ગંદકીના ગુણધર્મો અને તે જે સપાટીને વળગી રહે છે તેના ગુણધર્મો બંને પર આધાર રાખે છે.

(૩) ગંદકી દૂર કરવાની પદ્ધતિઓ

ધોવાનો ઉદ્દેશ ગંદકી દૂર કરવાનો છે. આમાં ડિટર્જન્ટની વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક ક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને ગંદકી અને ધોયેલી વસ્તુઓ વચ્ચેના સંલગ્નતાને નબળી પાડવા અથવા દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે યાંત્રિક દળો (જેમ કે મેન્યુઅલ સ્ક્રબિંગ, વોશિંગ મશીનનું હલનચલન, અથવા પાણીનો પ્રભાવ) દ્વારા મદદ કરે છે, જે આખરે ગંદકીને અલગ કરવા તરફ દોરી જાય છે.

① પ્રવાહી ગંદકી દૂર કરવાની પદ્ધતિ

A: ભીનાશ: મોટાભાગની પ્રવાહી ગંદકી ચીકણી હોય છે અને વિવિધ તંતુમય વસ્તુઓને ભીની કરે છે, તેમની સપાટી પર તેલયુક્ત ફિલ્મ બનાવે છે. ધોવાનું પ્રથમ પગલું ડિટર્જન્ટની ક્રિયા છે જે સપાટીને ભીની કરે છે.
B: તેલ દૂર કરવા માટે રોલઅપ મિકેનિઝમ: પ્રવાહી ગંદકી દૂર કરવાનું બીજું પગલું રોલઅપ પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે. સપાટી પર ફિલ્મ તરીકે ફેલાયેલી પ્રવાહી ગંદકી ધીમે ધીમે ટીપાંમાં ફેરવાય છે કારણ કે વોશિંગ લિક્વિડ તંતુમય સપાટીને પ્રાથમિક રીતે ભીની કરે છે, અને અંતે વોશિંગ લિક્વિડ દ્વારા બદલવામાં આવે છે.

② ઘન ગંદકી દૂર કરવાની પદ્ધતિ

પ્રવાહી ગંદકીથી વિપરીત, ઘન ગંદકી દૂર કરવાની પ્રક્રિયા ધોવાના પ્રવાહીની ગંદકીના કણો અને વાહક સામગ્રીની સપાટી બંનેને ભીની કરવાની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે. ઘન ગંદકી અને વાહકની સપાટી પર સર્ફેક્ટન્ટ્સનું શોષણ તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળ ઘટાડે છે, જેનાથી ગંદકીના કણોની સંલગ્નતા શક્તિ ઓછી થાય છે, જેનાથી તેમને દૂર કરવાનું સરળ બને છે. વધુમાં, સર્ફેક્ટન્ટ્સ, ખાસ કરીને આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ, ઘન ગંદકી અને સપાટીની સામગ્રીની વિદ્યુત ક્ષમતા વધારી શકે છે, જે વધુ દૂર કરવાની સુવિધા આપે છે.

નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ સામાન્ય રીતે ચાર્જ થયેલ ઘન સપાટીઓ પર શોષાય છે અને નોંધપાત્ર શોષિત સ્તર બનાવી શકે છે, જેના કારણે ગંદકીનું પુનઃસ્થાપન ઓછું થાય છે. જોકે, કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ ગંદકી અને વાહક સપાટીની વિદ્યુત ક્ષમતા ઘટાડી શકે છે, જેના કારણે પ્રતિકૂળતા ઓછી થાય છે અને ગંદકી દૂર કરવામાં અવરોધ આવે છે.

③ ખાસ ગંદકી દૂર કરવી

લાક્ષણિક ડિટર્જન્ટ પ્રોટીન, સ્ટાર્ચ, લોહી અને શારીરિક સ્ત્રાવમાંથી મળતા હઠીલા ડાઘ સામે સંઘર્ષ કરી શકે છે. પ્રોટીઝ જેવા ઉત્સેચકો પ્રોટીનને દ્રાવ્ય એમિનો એસિડ અથવા પેપ્ટાઇડ્સમાં તોડીને પ્રોટીન ડાઘને અસરકારક રીતે દૂર કરી શકે છે. તેવી જ રીતે, એમીલેઝ દ્વારા સ્ટાર્ચને શર્કરામાં વિઘટિત કરી શકાય છે. લિપેસેસ ટ્રાયસીલગ્લિસેરોલ અશુદ્ધિઓને વિઘટિત કરવામાં મદદ કરી શકે છે જેને પરંપરાગત માધ્યમો દ્વારા દૂર કરવી ઘણીવાર મુશ્કેલ હોય છે. ફળોના રસ, ચા અથવા શાહીમાંથી ડાઘને ક્યારેક ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો અથવા રિડક્ટન્ટ્સની જરૂર પડે છે, જે રંગ ઉત્પન્ન કરનારા જૂથો સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને તેમને વધુ પાણીમાં દ્રાવ્ય ટુકડાઓમાં વિઘટિત કરે છે.

(૪) ડ્રાય ક્લીનિંગની પદ્ધતિ

ઉપરોક્ત મુદ્દાઓ મુખ્યત્વે પાણીથી ધોવા સંબંધિત છે. જોકે, કાપડની વિવિધતાને કારણે, કેટલીક સામગ્રી પાણીથી ધોવા માટે સારી પ્રતિક્રિયા આપી શકતી નથી, જેના કારણે વિકૃતિ, રંગ ઝાંખો પડવો વગેરે થાય છે. ઘણા કુદરતી તંતુઓ ભીના થવા પર વિસ્તરે છે અને સરળતાથી સંકોચાય છે, જેના કારણે અનિચ્છનીય માળખાકીય ફેરફારો થાય છે. આમ, આ કાપડ માટે ડ્રાય ક્લિનિંગ, સામાન્ય રીતે કાર્બનિક દ્રાવકોનો ઉપયોગ કરીને, ઘણીવાર પસંદ કરવામાં આવે છે.

ભીના ધોવાની સરખામણીમાં ડ્રાય ક્લિનિંગ હળવી હોય છે, કારણ કે તે કપડાંને નુકસાન પહોંચાડી શકે તેવી યાંત્રિક ક્રિયાને ઓછી કરે છે. ડ્રાય ક્લિનિંગમાં અસરકારક રીતે ગંદકી દૂર કરવા માટે, ગંદકીને ત્રણ મુખ્ય પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવી છે:

① તેલમાં દ્રાવ્ય ગંદકી: આમાં તેલ અને ચરબીનો સમાવેશ થાય છે, જે ડ્રાય ક્લિનિંગ સોલવન્ટમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે.

② પાણીમાં દ્રાવ્ય ગંદકી: આ પ્રકાર પાણીમાં ઓગળી શકે છે પરંતુ ડ્રાય ક્લિનિંગ સોલવન્ટમાં નહીં, જેમાં અકાર્બનિક ક્ષાર, સ્ટાર્ચ અને પ્રોટીન હોય છે, જે પાણીના બાષ્પીભવન પછી સ્ફટિકીકરણ કરી શકે છે.

③ એવી ગંદકી જે તેલ કે પાણીમાં દ્રાવ્ય નથી: આમાં કાર્બન બ્લેક અને મેટાલિક સિલિકેટ જેવા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે જે બંને માધ્યમોમાં ઓગળતા નથી.

ડ્રાય ક્લિનિંગ દરમિયાન અસરકારક રીતે દૂર કરવા માટે દરેક પ્રકારની ગંદકીને અલગ અલગ વ્યૂહરચનાઓની જરૂર પડે છે. બિન-ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં તેમની ઉત્તમ દ્રાવ્યતા હોવાને કારણે, તેલ-દ્રાવ્ય ગંદકીને કાર્બનિક દ્રાવકોનો ઉપયોગ કરીને પદ્ધતિસર દૂર કરવામાં આવે છે. પાણીમાં દ્રાવ્ય ડાઘ માટે, ડ્રાય ક્લિનિંગ એજન્ટમાં પૂરતું પાણી હોવું આવશ્યક છે કારણ કે અસરકારક ગંદકી દૂર કરવા માટે પાણી મહત્વપૂર્ણ છે. કમનસીબે, ડ્રાય ક્લિનિંગ એજન્ટોમાં પાણીમાં ન્યૂનતમ દ્રાવ્યતા હોવાથી, પાણીને એકીકૃત કરવામાં મદદ કરવા માટે સર્ફેક્ટન્ટ્સ ઘણીવાર ઉમેરવામાં આવે છે.

સર્ફેક્ટન્ટ્સ સફાઈ એજન્ટની પાણી માટે ક્ષમતા વધારે છે અને માઇકેલ્સમાં પાણીમાં દ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓના દ્રાવ્યીકરણને સુનિશ્ચિત કરવામાં મદદ કરે છે. વધુમાં, સર્ફેક્ટન્ટ્સ ધોવા પછી ગંદકીને નવા થાપણો બનતા અટકાવી શકે છે, સફાઈ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે. આ અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે પાણીનો થોડો ઉમેરો જરૂરી છે, પરંતુ વધુ પડતી માત્રા ફેબ્રિક વિકૃતિ તરફ દોરી શકે છે, આમ ડ્રાય ક્લિનિંગ સોલ્યુશન્સમાં સંતુલિત પાણીની સામગ્રીની જરૂર પડે છે.

(5) ધોવાની ક્રિયાને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો

પ્રવાહી અથવા ઘન ગંદકી દૂર કરવા માટે, ઇન્ટરફેસ પર સર્ફેક્ટન્ટ્સનું શોષણ અને પરિણામે ઇન્ટરફેસિયલ તણાવમાં ઘટાડો મહત્વપૂર્ણ છે. જો કે, ધોવાનું સ્વાભાવિક રીતે જટિલ છે, જે સમાન પ્રકારના ડિટર્જન્ટમાં પણ અસંખ્ય પરિબળોથી પ્રભાવિત છે. આ પરિબળોમાં ડિટર્જન્ટની સાંદ્રતા, તાપમાન, ગંદકીના ગુણધર્મો, ફાઇબરના પ્રકારો અને ફેબ્રિકની રચનાનો સમાવેશ થાય છે.

① સર્ફેક્ટન્ટ્સનું પ્રમાણ: સર્ફેક્ટન્ટ્સ દ્વારા રચાયેલા માઇકેલ્સ ધોવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. એકવાર સાંદ્રતા ક્રિટિકલ માઇકેલ સાંદ્રતા (CMC) કરતાં વધી જાય પછી ધોવાની કાર્યક્ષમતા નાટકીય રીતે વધી જાય છે, તેથી અસરકારક ધોવા માટે CMC કરતા વધારે સાંદ્રતા પર ડિટર્જન્ટનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. જોકે, CMC થી ઉપરના ડિટર્જન્ટ સાંદ્રતા ઘટાડતા વળતર આપે છે, જે વધારાની સાંદ્રતાને બિનજરૂરી બનાવે છે.

② તાપમાનની અસર: સફાઈ કાર્યક્ષમતા પર તાપમાનનો ઊંડો પ્રભાવ પડે છે. સામાન્ય રીતે, ઊંચા તાપમાને ગંદકી દૂર કરવામાં મદદ મળે છે; જોકે, વધુ પડતી ગરમીની પ્રતિકૂળ અસરો થઈ શકે છે. તાપમાન વધારવાથી ગંદકીના વિખેરવામાં મદદ મળે છે અને તેલયુક્ત ગંદકી વધુ સરળતાથી પ્રવાહી બની શકે છે. છતાં, ચુસ્ત રીતે વણાયેલા કાપડમાં, વધતા તાપમાનને કારણે રેસાઓ ફૂલી જાય છે જે અજાણતામાં દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે.

તાપમાનમાં વધઘટ સર્ફેક્ટન્ટની દ્રાવ્યતા, CMC અને માઇકેલ ગણતરીઓને પણ અસર કરે છે, આમ સફાઈ કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે. ઘણા લાંબા-સાંકળવાળા સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટે, નીચું તાપમાન દ્રાવ્યતા ઘટાડે છે, ક્યારેક તેમના પોતાના CMC કરતા ઓછું હોય છે; આમ, શ્રેષ્ઠ કાર્ય માટે યોગ્ય તાપમાન જરૂરી હોઈ શકે છે. CMC અને માઇકેલ્સ પર તાપમાનની અસર આયનીય અને નોન-આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટે અલગ અલગ હોય છે: તાપમાનમાં વધારો સામાન્ય રીતે આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સના CMC ને વધારે છે, આમ સાંદ્રતા ગોઠવણોની જરૂર પડે છે.

③ ફીણ: ફોમિંગ ક્ષમતાને ધોવાની અસરકારકતા સાથે જોડતી એક સામાન્ય ગેરસમજ છે - વધુ ફીણ શ્રેષ્ઠ ધોવા સમાન નથી. પ્રાયોગિક પુરાવા સૂચવે છે કે ઓછા ફોમિંગ ડિટર્જન્ટ સમાન અસરકારક હોઈ શકે છે. જો કે, ફીણ ચોક્કસ એપ્લિકેશનોમાં ગંદકી દૂર કરવામાં મદદ કરી શકે છે, જેમ કે ડીશ ધોવામાં, જ્યાં ફીણ ગ્રીસને વિસ્થાપિત કરવામાં મદદ કરે છે અથવા કાર્પેટ સફાઈમાં, જ્યાં તે ગંદકી ઉપાડે છે. વધુમાં, ફીણની હાજરી સૂચવી શકે છે કે ડિટર્જન્ટ કાર્યરત છે કે નહીં; વધુ પડતી ગ્રીસ ફીણની રચનાને અટકાવી શકે છે, જ્યારે ફીણ ઘટતું હોવાથી ડીટરજન્ટની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે.

④ ફાઇબરનો પ્રકાર અને કાપડના ગુણધર્મો: રાસાયણિક બંધારણ ઉપરાંત, ફાઇબરનો દેખાવ અને સંગઠન ગંદકીને સંલગ્નતા અને દૂર કરવાની મુશ્કેલીને પ્રભાવિત કરે છે. ઊન અથવા કપાસ જેવા ખરબચડા અથવા સપાટ માળખાવાળા રેસા, સરળ રેસા કરતાં વધુ સરળતાથી ગંદકીને ફસાવે છે. નજીકથી વણાયેલા કાપડ શરૂઆતમાં ગંદકીના સંચયનો પ્રતિકાર કરી શકે છે પરંતુ ફસાયેલી ગંદકી સુધી મર્યાદિત પહોંચને કારણે અસરકારક ધોવામાં અવરોધ લાવી શકે છે.

⑤ પાણીની કઠિનતા: Ca²⁺, Mg²⁺ અને અન્ય ધાતુ આયનોની સાંદ્રતા ધોવાના પરિણામો પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે, ખાસ કરીને એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટે, જે અદ્રાવ્ય ક્ષાર બનાવી શકે છે જે સફાઈ અસરકારકતાને ઘટાડે છે. પર્યાપ્ત સર્ફેક્ટન્ટ સાંદ્રતા હોવા છતાં, સખત પાણીમાં, સફાઈ અસરકારકતા નિસ્યંદિત પાણીની તુલનામાં ઓછી હોય છે. શ્રેષ્ઠ સર્ફેક્ટન્ટ કામગીરી માટે, Ca²⁺ ની સાંદ્રતા 1×10⁻⁶ mol/L (CaCO₃ 0.1 mg/L થી નીચે) ની નીચે ઘટાડવી જોઈએ, જે ઘણીવાર ડિટર્જન્ટ ફોર્મ્યુલેશનમાં પાણી-સોફ્ટનિંગ એજન્ટોનો સમાવેશ કરવાની જરૂર પડે છે.


પોસ્ટ સમય: સપ્ટેમ્બર-૦૫-૨૦૨૪