Мувофиқи ҷадвал, сурфактантҳое, ки барои истифода ҳамчун эмульгаторҳои равған дар об мувофиқанд, арзиши HLB аз 3,5 то 6 доранд, дар ҳоле ки барои эмульгаторҳои об дар нафт аз 8 то 18 меафтад.

② Муайян кардани арзишҳои HLB (нашуда).

07 Эмульсия ва ҳалшавандагӣ

Эмульсия системаест, ки ҳангоми пароканда шудани як моеъи омехтанашаванда дар дигараш дар шакли зарраҳои майда (қатраҳо ё кристаллҳои моеъ) ба вуҷуд меояд. Эмульгатор, ки як намуди сурфактант аст, барои мӯътадил кардани ин системаи термодинамикии ноустувор тавассути кам кардани энергияи байнифасиалӣ муҳим аст. Фазае, ки дар шакли қатра дар эмульсия мавҷуд аст, фазаи дисперси (ё фазаи дохилӣ) номида мешавад, дар ҳоле ки фазае, ки қабати муттасилро ташкил медиҳад, муҳити дисперсионӣ (ё фазаи беруна) номида мешавад.

① Эмульгаторҳо ва эмульсияҳо

Эмульсияҳои маъмул аксар вақт аз як фаза ҳамчун об ё маҳлули обӣ ва дигаре ҳамчун моддаи органикӣ, ба монанди равған ё мум иборатанд. Вобаста аз паҳншавии онҳо, эмульсияҳоро метавон ҳамчун об дар равған (W/O), ки дар он нафт дар об пароканда мешавад ё равған дар об (O/W), ки об дар равған пароканда мешавад, тасниф кардан мумкин аст. Ғайр аз он, эмульсияҳои мураккаб ба монанди W/O/W ё O/W/O вуҷуд дошта метавонанд. Эмульгаторҳо тавассути паст кардани шиддати байнифазоӣ ва ташаккули мембранаҳои мономолекулярӣ эмульсияҳоро устувор мекунанд. Эмульгатор бояд дар интерфейс адсорб шавад ё ҷамъ шавад, то шиддати байнифазаҳоро паст кунад ва зарядҳоро ба қатраҳо интиқол диҳад, инаксияи электростатикиро тавлид кунад ё дар атрофи зарраҳо як филми муҳофизатии часпакии баланд ташкил кунад. Аз ин рӯ, моддаҳое, ки ҳамчун эмульгаторҳо истифода мешаванд, бояд дорои гурӯҳҳои амфифилӣ бошанд, ки сурфактантҳо метавонанд онҳоро таъмин кунанд.

② Усулҳои тайёр кардани эмульсия ва омилҳое, ки ба устуворӣ таъсир мерасонанд

Ду усули асосии тайёр кардани эмульсияҳо вуҷуд доранд: усулҳои механикӣ моеъҳоро ба заррачаҳои хурд дар моеъи дигар пароканда мекунанд, дар ҳоле ки усули дуюм об кардани моеъҳоро дар шакли молекулавӣ дар дигараш ва ба таври мувофиқ ҷамъ кардани онҳо дар бар мегирад. Устувории эмульсия ба қобилияти он барои муқовимат ба агрегатсияи зарраҳо ишора мекунад, ки ба ҷудошавии фаза оварда мерасонад. Эмульсияҳо системаҳои аз ҷиҳати термодинамикӣ ноустувори дорои энергияи озод мебошанд, бинобар ин устувории онҳо вақти заруриро барои расидан ба мувозинат, яъне вақти ҷудошавии моеъ аз эмульсия инъикос мекунад. Ҳангоми мавҷуд будани спиртҳои равғанӣ, кислотаҳои равғанӣ ва аминҳои равғанӣ дар қабати байнифазавӣ қувваи мембрана хеле зиёд мешавад, зеро молекулаҳои органикии қутбӣ дар қабати адсорбсия комплексҳо ташкил карда, мембранаи байнифазиалиро мустаҳкам мекунанд.

Эмульгаторҳое, ки аз ду ё зиёда моддаҳои сурфактант таркиб ёфтаанд, эмульгаторҳои омехта номида мешаванд. Эмульгаторҳои омехта дар интерфейси обу равған адсорб мешаванд ва таъсири мутақобилаи молекулавӣ метавонанд комплексҳоеро ташкил кунанд, ки шиддати байнифавиалиро ба таври назаррас коҳиш дода, миқдори адсорбатро зиёд мекунанд ва мембранаҳои зичтар ва мустаҳкамтари байнифазаҳоро ташкил медиҳанд.

Қатраҳои барқӣ ба устувории эмульсияҳо таъсир мерасонанд. Дар эмульсияҳои устувор, қатраҳо одатан заряди барқ ​​доранд. Ҳангоми истифода бурдани эмульгаторҳои ионӣ, охири гидрофобии сурфактантҳои ионӣ ба фазаи нафт дохил карда мешавад, дар ҳоле ки охири гидрофилӣ дар фазаи об боқӣ монда, зарядро ба қатраҳо медиҳад. Монанди зарядҳои байни қатраҳо боиси бозгардонидан ва пешгирӣ кардани муттаҳидшавӣ, ки устувориро тақвият медиҳад. Ҳамин тариқ, консентратсияи ионҳои эмульгаторӣ, ки ба қатраҳо адсорбсия шудаанд, ҳамон қадар заряди онҳо зиёд ва устувории эмульсия баландтар мешавад.

Часпакии мухити дисперсия низ ба устувории эмульсия таъсир мерасонад. Умуман, муҳити часпакии баландтар устувориро беҳтар мекунад, зеро онҳо ба ҳаракати Броунии қатраҳо қавитар монеъ шуда, эҳтимолияти бархӯрдҳоро суст мекунанд. Моддаҳои дорои вазни баланди молекулавӣ, ки дар эмульсия ҳал мешаванд, метавонанд часпак ва устувории миёнаро зиёд кунанд. Илова бар ин, моддаҳои дорои вазни баланди молекулавӣ метавонанд мембранаҳои мустаҳками байнифазоӣ ташкил намуда, эмульсияро минбаъд мӯътадил созанд. Дар баъзе мавридҳо, илова кардани хокаҳои сахт метавонад ба ҳамин монанд эмульсияҳоро мӯътадил созад. Агар зарраҳои сахт бо об пурра тар шаванд ва бо равған тар карда шаванд, онҳо дар интерфейси об ва нафт нигоҳ дошта мешаванд. Хокаҳои сахт эмульсияро тавассути тақвият додани филм ба эътидол меоранд, вақте ки онҳо дар интерфейс кластер мешаванд, ба монанди сурфактанҳои адсорбшуда.

Сурфактантҳо метавонанд маҳлулияти пайвастагиҳои органикиро, ки дар об ҳалнашаванда ё каме ҳалшавандаанд, пас аз дар маҳлул пайдо шудани мицеллаҳо ба таври назаррас баланд бардоранд. Дар айни замон, ҳалли равшан ба назар мерасад ва ин қобилиятро ҳаллубилизатсия меноманд. Сурфактантҳое, ки метавонанд ба ҳалшаванда мусоидат кунанд, ҳалкунандаҳо номида мешаванд, дар ҳоле ки пайвастагиҳои органикии ҳалшаванда ҳамчун ҳалкунанда номида мешаванд.

08 Кафк

Кафк дар равандҳои шустан нақши ҳалкунанда мебозад. Кафк ба системаи дисперсивии газе, ки дар моеъ ё сахт паҳн шудааст, бо газ ҳамчун фазаи пароканда ва моеъ ё сахт ҳамчун муҳити дисперсионӣ, ки ҳамчун кафкҳои моеъ ё кафкҳои сахт маълуманд, ба монанди пластикаи пенопластикӣ, шишаи пенофонӣ ва пенобетони.

(1) Ташаккули кафк

Истилоҳи кафк ба маҷмӯи футурҳои ҳаво, ки бо филмҳои моеъ ҷудо карда шудаанд, дахл дорад. Аз сабаби фарқияти зиёди зичии байни газ (фазаи пароканда) ва моеъ (муҳити дисперси) ва паст будани часпакии моеъ, футурҳои газ зуд ба рӯи замин мебароянд. Пайдоиши кафк ба моеъ дохил кардани миқдори зиёди газро дар бар мегирад; пас футурҳо зуд ба рӯи замин бармегарданд ва маҷмӯи футурҳои ҳавоиро ба вуҷуд меоранд, ки бо қабати минималии моеъ ҷудо карда шудаанд. Кафк ду хусусияти фарќкунандаи морфологї дорад: якум, њубобчањои газ аксаран шакли полињедралї доранд, зеро плёнкаи тунуки моеъ дар чорроњаи футурњо майл ба тунук шудан дорад ва дар нињоят ба шикастани ҳубоб оварда мерасонад. Дуюм, моеъҳои соф кафкеи устувор ташкил карда наметавонанд; барои сохтани кафк бояд на камтар аз ду компонент мавҷуд бошад. Маҳлули сурфактант як системаи маъмулии кафккунист, ки қобилияти кафккунии он бо дигар хосиятҳои он алоқаманд аст. Сурфактантҳое, ки қобилияти кафккунии хуб доранд, агентҳои кафккунанда номида мешаванд. Гарчанде ки агентҳои кафккунӣ қобилияти хуби кафккуниро нишон медиҳанд, кафке, ки онҳо тавлид мекунанд, метавонад дароз давом накунад, яъне устувории онҳо кафолат дода намешавад. Барои беҳтар кардани устувории кафк моддаҳоеро илова кардан мумкин аст, ки устувориро беҳтар мекунанд; инҳоро стабилизаторҳо меноманд, ки бо стабилизаторҳои умумӣ, аз ҷумла диэтаноламин лаурил ва оксидҳои амини додецил диметил.

(2) Устувории кафк

Кафк системаи аз ҷиҳати термодинамикӣ ноустувор аст; пешравии табиии он боиси шикастани он мегардад, ки ҳамин тавр майдони умумии сатҳи моеъро кам мекунад ва энергияи озодро кам мекунад. Раванди кафккунӣ тадриҷан лоғар кардани қабати моеъро дар бар мегирад, ки газро то шикастан ҷудо мекунад. Дараҷаи устувории кафк пеш аз ҳама ба суръати дренажии моеъ ва қувваи филми моеъ таъсир мерасонад. Омилҳои таъсирбахш инҳоянд:

① Шиддати рӯизаминӣ: Аз нуқтаи назари энергетикӣ, шиддати сатҳи пасттар ба пайдоиши кафк мусоидат мекунад, аммо устувории кафкро кафолат намедиҳад. Шиддати пасти сатҳ фарқияти камтари фишорро нишон медиҳад, ки боиси суст шудани дренажии моеъ ва ғафсшавии филми моеъ мегардад, ки ҳарду ба устуворӣ мусоидат мекунанд.

② Часпакнокии рӯизаминӣ: Омили асосии устувории кафк ин қувваи филми моеъ мебошад, ки пеш аз ҳама бо устувории филми адсорбсияи рӯизаминӣ муайян карда мешавад, ки бо часпакии рӯизаминӣ чен карда мешавад. Натиҷаҳои таҷрибавӣ нишон медиҳанд, ки маҳлулҳои дорои часпакии сатҳи баланд аз ҳисоби мутақобилаи мукаммали молекулавӣ дар филми адсорбшуда кафкҳои дарозмуддатро ба вуҷуд меоранд, ки қувваи мембранаро ба таври назаррас афзоиш медиҳанд.

③ Часпакнокии маҳлул: Часпакии баландтар дар худи моеъ дренажии моеъро аз мембрана суст мекунад ва ба ин васила умри филми моеъро пеш аз шикастан дароз мекунад ва устувории кафкро беҳтар мекунад.

④ Шиддати сатҳӣ "Таъмир" Амал: Сурфактантҳои ба мембрана адсорбшуда метавонанд ба васеъшавӣ ё кашиши сатҳи плёнка муқобилат кунанд; ин амали таъмир номида мешавад. Вакте ки моддахои сурфактан ба плёнкаи моеъ адсорб мешаванд ва масохати сатхи онро васеъ мекунанд, ин консентратсияи сурфактантро дар сатх кам карда, шиддати сатхи онро зиёд мекунад; баръакс, кашиш ба зиёдшавии консентратсияи сурфактант дар сатҳ оварда мерасонад ва баъдан шиддати сатҳро коҳиш медиҳад.

⑤ Диффузияи газ тавассути филми моеъ: Аз сабаби фишори капиллярӣ, футурҳои хурдтар одатан дар муқоиса бо футурҳои калонтар фишори дохилӣ доранд, ки боиси паҳншавии газ аз футурҳои хурд ба калонтар мешаванд ва боиси коҳиш ёфтани футурҳои хурд ва калонтар мешаванд ва дар ниҳоят кафк мешаванд. Истифодаи пайдарпайи сурфактантҳо футурҳои якхела ва майда тақсимшударо ба вуҷуд меорад ва кафкшавиро бозмедорад. Вақте ки сурфактантҳо дар қабати моеъ зич печонида шудаанд, паҳншавии газ монеъ мешавад ва ҳамин тавр устувории кафкро беҳтар мекунад.

⑥ Таъсири заряди рӯизаминӣ: Агар плёнкаи моеъи кафк заряди якхела дошта бошад, ду сатҳ якдигарро тела дода, аз тунук шудан ё шикастани филм пешгирӣ мекунанд. Сурфактантҳои ионӣ метавонанд ин таъсири устуворкунандаро таъмин кунанд. Хулоса, қувваи филми моеъ омили муҳимест, ки устувории кафкро муайян мекунад. Сурфактантҳое, ки ба сифати агентҳои кафккунанда ва стабилизаторҳо амал мекунанд, бояд молекулаҳои ба ҳам зич печонидашудаи рӯизаминӣ ғарқ мешаванд, зеро ин ба таъсири мутақобилаи молекулавии байнифазавӣ таъсир мерасонад, ба мустаҳкамии худи плёнкаи рӯизаминӣ таъсир мерасонад ва ба ин васила аз дур шудани моеъ аз плёнкаи ҳамсоя пешгирӣ мекунад ва устувории кафкро бештар дастрас мекунад.

(3) Нобудшавии кафк

Принсипи асосии нобудсозии кафк тағир додани шароитҳоеро дар бар мегирад, ки кафкро ба вуҷуд меорад ё аз байн бурдани омилҳои устуворкунандаи кафк, ки ба усулҳои физикӣ ва химиявии кафккунӣ оварда мерасонад. Дефоаминги физикӣ таркиби кимиёвии маҳлули кафкро нигоҳ медорад ва ҳангоми тағир додани шароитҳо ба монанди халалдоршавии беруна, ҳарорат ё тағирёбии фишор, инчунин табобати ултрасадо, ҳама усулҳои самараноки бартараф кардани кафк. Дефоаминги кимиёвӣ ба илова кардани моддаҳои муайяне дахл дорад, ки бо агентҳои кафккунанда барои кам кардани қувваи плёнкаи моеъ дар дохили кафк, коҳиш додани устувории кафк ва ноил шудан ба кафккунӣ ҳамкорӣ мекунанд. Чунин моддаҳоро дефоамерҳо меноманд, ки аксари онҳо сурфактант мебошанд. Дефоамерҳо маъмулан дорои қобилияти намоёни паст кардани шиддати рӯизаминӣ мебошанд ва метавонанд ба осонӣ ба сатҳҳо адсорб шаванд, бо таъсири мутақобилаи сусти молекулаҳои таркибӣ ва ҳамин тавр сохтори молекулавии ба таври возеҳ ҷойгиршударо эҷод кунанд. Намудҳои дефоамерҳо гуногунанд, аммо онҳо одатан сурфактанти ғайриионикӣ мебошанд, ки спиртҳои шохадор, кислотаҳои равғанӣ, эфирҳои кислотаи равғанӣ, полиамидҳо, фосфатҳо ва равғанҳои силикон доранд, ки одатан ҳамчун дефоамерҳои аъло истифода мешаванд.

(4) Кафк ва тозакунӣ

Миқдори кафк бо самаранокии тозакунӣ мустақиман алоқаманд нест; бештар кафк маънои тоза кардани беҳтарро надорад. Масалан, сурфактантҳои ғайриионикӣ метавонанд назар ба собун кафк камтар истеҳсол кунанд, аммо онҳо метавонанд қобилияти тозакунии олӣ дошта бошанд. Аммо, дар баъзе шароит, кафк метавонад барои тоза кардани лой кӯмак кунад; масалан, кафк аз шустани табақҳо барои дур кардани равған мусоидат мекунад, дар ҳоле ки тоза кардани қолинҳо имкон медиҳад, ки кафк аз лой ва ифлоскунандаҳои сахт хориҷ карда шавад. Илова бар ин, кафк метавонад самаранокии шустушӯйро нишон диҳад; равѓании аз њад зиёди равѓанї аксаран ташаккули њубобчаро бозмедорад, ки боиси набудани кафк ё кам шудани кафкеи мављуда мегардад, ки самаранокии пасти шустушўйро нишон медињад. Илова бар ин, кафк метавонад ҳамчун нишондиҳандаи тозагии шустушӯ хизмат кунад, зеро сатҳи кафк дар оби шустан аксар вақт бо консентратсияи пасти маводи шустушӯй кам мешавад.

09 Раванди шустан

Ба таври васеъ гӯем, шустушӯӣ раванди хориҷ кардани ҷузъҳои номатлуб аз объекти тозашуда барои ноил шудан ба ҳадафи муайян мебошад. Ба истилоҳҳои маъмул, шустан ба тоза кардани лой аз сатҳи интиқолдиҳанда дахл дорад. Ҳангоми шустан, баъзе моддаҳои кимиёвӣ (ба монанди маводи шустушӯй) таъсири мутақобилаи байни лой ва интиқолдиҳандаро суст ё нест карда, пайванди байни лой ва интиқолдиҳандаро ба пайванди байни лой ва шустушӯй табдил медиҳанд ва имкон медиҳанд, ки ҷудошавии онҳо. Бо назардошти он, ки объектҳои тозашаванда ва лойе, ки бояд тоза карда шаванд, метавонанд хеле фарқ кунанд, шустан як раванди мураккабест, ки онро метавон ба муносибати зерин содда кард:

Интиқолдиҳанда • Лой + шустушӯй = Интиқолдиҳанда + лой • Шустушӯй. Раванди шустанро метавон ба ду марҳила тақсим кард:

1. Дар зери таъсири маводи шустушӯй лой аз интиқолдиҳанда ҷудо мешавад;

2. лойи ҷудошуда дар миёна пароканда ва боздошта мешавад. Раванди шустан баръакс аст, яъне лойи пароканда ё овезон метавонад ба ашёи тозашуда дубора ҷойгир шавад. Ҳамин тариқ, маводи шустушӯйӣ на танҳо ба қобилияти ҷудо кардани лой аз интиқолдиҳанда ниёз доранд, балки инчунин барои пароканда кардан ва боздоштани лой, пешгирӣ кардани ҷойгиршавии он.

(1) Намудҳои лой

Ҳатто як ашё вобаста ба контексти истифодааш метавонад намудҳо, таркибҳо ва миқдори гуногуни лой ҷамъ кунад. Хоки равгандор асосан аз равганхои гуногуни хайвонот ва растанихо ва равганхои маъданй (аз кабили нафти хом, мазут, катрони ангишт ва гайра) иборат аст; лойи сахт моддаҳои заррае ба монанди дуд, чанг, занг ва сиёҳи карбонро дар бар мегирад. Дар мавриди лойи либос, он метавонад аз секретҳои инсон ба мисли арақ, равған ва хун пайдо шавад; доғҳои марбут ба ғизо, аз қабили доғҳои мева ё равған ва ҳанут; пасмондаҳои косметикӣ, ба монанди лабони лаб ва лаки нохун; ифлоскунандаҳои атмосфера ба монанди дуд, чанг ва хок; ва доғҳои иловагӣ ба монанди ранг, чой ва ранг. Ин навъи лойро одатан ба намудҳои сахт, моеъ ва махсус гурӯҳбандӣ кардан мумкин аст.

① лойи сахт: Намунаҳои маъмулӣ зарраҳои хок, лой ва чангро дар бар мегиранд, ки аксарияти онҳо дорои зарядҳо мебошанд, ки аксар вақт заряди манфӣ доранд, ки ба маводи нахдор ба осонӣ часпида мешаванд. Лиқи сахт одатан дар об камтар ҳал мешавад, аммо метавонад дар маводи шустушӯй пароканда ва боздошта шавад. Зарраҳои хурдтар аз 0,1 мкм метавонанд тоза кардани онҳо махсусан душвор бошанд.

② лойи моеъ: Ба инҳо моддаҳои равғанин, ки дар равған ҳалшавандаанд, иборатанд аз равғанҳои ҳайвонот, кислотаҳои равғанӣ, спиртҳои равғанӣ, равғанҳои минералӣ ва оксидҳои онҳо. Дар ҳоле ки равғанҳои ҳайвонот ва растанӣ ва кислотаҳои равғанӣ бо ишғолҳо реаксия карда, собун ба вуҷуд меоранд, спиртҳои равғанӣ ва равғанҳои минералӣ собунизатсия намешаванд, балки метавонанд бо спиртҳо, эфирҳо ва карбогидридҳои органикӣ ҳал шаванд ва бо маҳлулҳои шустушӯй эмулсия ва пароканда карда шаванд. Одатан, лойи моеъи равғанӣ аз сабаби таъсири мутақобилаи қавӣ ба маводи нахдор сахт часпида мешавад.

③ лойи махсус: Ин категория аз сафедаҳо, крахмалҳо, хун ва секретҳои инсон ба монанди арақ ва пешоб, инчунин афшураи меваю чой иборат аст. Ин маводҳо аксар вақт тавассути таъсири мутақобилаи кимиёвӣ ба нахҳо сахт мепайванданд ва шустани онҳоро душвортар мекунанд. Намудҳои гуногуни лой хеле кам мустақилона вуҷуд доранд, балки онҳо бо ҳам омехта мешаванд ва ба таври дастаҷамъӣ ба рӯи замин мечаспанд. Аксар вақт, дар зери таъсири беруна, лой метавонад оксид шавад, пусида ё пӯсида, шаклҳои нави лойро ба вуҷуд орад.

(2) Пайвастани лой

Бо сабаби таъсири мутақобилаи муайяни байни ашё ва лой лой ба маводҳо, ба монанди либос ва пӯст часпида мешавад. Қувваи часпак байни лой ва ашё метавонад аз пайвастшавии физикӣ ё кимиёвӣ ба вуҷуд ояд.

① Пайвастшавии ҷисмонӣ: Пайвастшавӣ аз лой ба монанди хок, хок ва лой асосан таъсири мутақобилаи сусти ҷисмониро дар бар мегирад. Умуман, ин намуди лойро бо сабаби часпидаи заифтарашон, ки асосан аз қувваҳои механикӣ ё электростатикӣ ба вуҷуд меоянд, нисбатан осон тоза кардан мумкин аст.

Ҷавоб: Пайвастшавии механикӣ**: Ин маъмулан ба лойҳои сахте ба мисли хок ё қум дахл дорад, ки тавассути воситаҳои механикӣ часпида мешавад, ки тоза кардани он нисбатан осон аст, гарчанде тоза кардани зарраҳои хурдтар аз 0,1 мкм хеле душвор аст.

B: Пайвастшавии электростатикӣ**: Ин зарраҳои лойи заряднокро дар бар мегирад, ки бо маводи заряди муқобил ҳамкорӣ мекунанд; одатан, маводи нахдор зарядҳои манфӣ доранд, ки ба онҳо имкон медиҳанд, ки пайравони заряди мусбат ба монанди намакҳои муайянро ҷалб кунанд. Баъзе зарраҳои зарядноки манфӣ то ҳол метавонанд дар ин нахҳо тавассути пулҳои ионӣ, ки аз ионҳои мусбат дар маҳлул ба вуҷуд омадаанд, ҷамъ шаванд.

② Пайвастшавии кимиёвӣ: Ин ба лой, ки ба ашё тавассути пайвандҳои кимиёвӣ часпида мешавад, дахл дорад. Масалан, лойи сахти қутбӣ ё маводе ба монанди занг аз сабаби пайвандҳои кимиёвӣ, ки бо гурӯҳҳои функсионалӣ ба монанди карбоксил, гидроксил ё гурӯҳҳои аминҳо, ки дар маводи нахдор мавҷуданд, ба таври устувор пайваст мешаванд. Ин пайвандҳо мутақобилаи қавитар эҷод мекунанд, ки тоза кардани чунин лойро душвортар мегардонад; барои тоза кардани самаранок табобатҳои махсус лозим аст. Дараҷаи пайвастшавии лой ҳам аз хосиятҳои худи лой ва ҳам аз рӯи он вобаста аст.

(3) Механизмҳои тозакунии лой

Мақсади шустан бартараф кардани лой аст. Ин истифодаи амалҳои гуногуни физикӣ ва кимиёвии маводи шустушӯйро барои суст кардан ё нест кардани пайвастшавӣ байни лой ва ашёи шуста, дар бар мегирад, ки тавассути қувваҳои механикӣ (ба монанди тозакунии дастӣ, ташвиқи мошини ҷомашӯӣ ё таъсири об) дар ниҳоят ба ҷудошавии лой оварда мерасонад.

① Механизми тоза кардани лойи моеъ

Ҷавоб: Тарӣ: Аксари лойҳои моеъ равѓанноканд ва майл ба тар кардани ашёи гуногуни нахдор буда, дар болои сатњи онњо плёнкаи равѓанї ташкил мекунанд. Қадами аввал дар шустан амали шустушӯй мебошад, ки боиси тар шудани сатҳи рӯи он мегардад.
B: Механизми ҷамъоварӣ барои тоза кардани равған: Қадами дуюми тоза кардани лойи моеъ тавассути раванди ҷамъкунӣ сурат мегирад. Хоки моеъ, ки ҳамчун филм дар рӯи рӯи замин паҳн мешавад, бо сабаби тар кардани афзалиятноки моеъи шустушӯй сатҳи нахдор тадриҷан ба қатраҳо меғелонад ва дар ниҳоят бо моеъи шустушӯй иваз карда мешавад.

② Механизми тоза кардани лойҳои сахт

Баръакси лойи моеъ, тоза кардани лойҳои сахт ба қобилияти моеъи шустушӯй барои тар кардани ҳам зарраҳои лой ва ҳам сатҳи маводи интиқолдиҳанда вобаста аст. Адсорбсияи моддаҳои сурфактант дар сатҳи лойҳои сахт ва интиқолдиҳанда қувваҳои мутақобилаи онҳоро коҳиш дода, ба ин васила қувваи часпидани зарраҳои лойро коҳиш дода, тоза кардани онҳоро осонтар мекунад. Ғайр аз он, сурфактантҳо, бахусус сурфактантҳои ионӣ, метавонанд потенсиали электрикии лойҳои сахт ва маводи рӯизаминиро афзоиш дода, ба тозакунии минбаъда мусоидат кунанд.

Сурфактантҳои ғайриионикӣ одатан дар сатҳи сахти заряднок адсорб мешаванд ва метавонанд як қабати назарраси адсорбсияро ташкил кунанд, ки боиси коҳиш ёфтани ҷойгиршавии лой мегардад. Бо вуҷуди ин, сурфактантҳои катионӣ метавонанд потенсиали электрикии лой ва сатҳи интиқолдиҳандаро кам кунанд, ки боиси коҳиши бозтоб ва тоза кардани лой мегардад.

③ Тоза кардани лойҳои махсус

Модҳои шустушӯйӣ метавонанд бо доғҳои якрав аз сафедаҳо, крахмалҳо, хун ва секретҳои бадан мубориза баранд. Ферментҳо ба монанди протеаз метавонанд доғҳои сафедаро тавассути шикастани сафедаҳо ба аминокислотаҳои ҳалшаванда ё пептидҳо тоза кунанд. Ба ҳамин монанд, крахмалҳоро ба қанд тавассути амилаза таҷзия кардан мумкин аст. Липазҳо метавонанд ба таҷзияи ифлосҳои триацилглицерин кӯмак расонанд, ки аксар вақт тавассути воситаҳои анъанавӣ хориҷ кардан душвор аст. Доғҳо аз афшураи меваҷот, чой ё ранг баъзан агентҳои оксидкунанда ё редуктивҳоро талаб мекунанд, ки бо гурӯҳҳои тавлидкунандаи ранг реаксия карда, онҳоро ба пораҳои бештар ҳалшаванда дар об вайрон мекунанд.

(4) Механизми тозакунии хушк

Нуқтаҳои дар боло зикршуда пеш аз ҳама ба шустан бо об дахл доранд. Аммо, аз сабаби гуногунии матоъҳо, баъзе маводҳо метавонанд ба шустани об хуб ҷавоб надиҳанд, ки ин боиси деформатсия, пажмурда шудани ранг ва ғайра мегардад. Бисёр нахҳои табиӣ ҳангоми тар ва ба осонӣ коҳиш ёфтан васеъ мешаванд ва ба тағироти номатлуби сохтор оварда мерасонанд. Ҳамин тариқ, тозакунии хушк, маъмулан бо истифода аз ҳалкунандаҳои органикӣ, аксар вақт барои ин матоъҳо бартарӣ дода мешавад.

Тозакунии хушк нисбат ба шустани тар сабуктар аст, зеро он амали механикиро, ки метавонад ба либос зарар расонад, кам мекунад. Барои самаранок тоза кардани лой дар тозакунии хушк, лой ба се намуди асосӣ тақсим карда мешавад:

① лойҳои дар равған ҳалшаванда: Ин равғанҳо ва равғанҳоро дар бар мегирад, ки дар маҳлулҳои тозакунандаи хушк ба осонӣ ҳал мешаванд.

② лойҳои дар об ҳалшаванда: Ин навъ метавонад дар об ҳал шавад, аммо на дар маҳлулҳои тозакунандаи хушк, ки дорои намакҳои ғайриорганикӣ, крахмалҳо ва сафедаҳо мебошанд, ки ҳангоми бухор шудани об кристалл мешаванд.

③ Локе, ки на дар равған ва на дар об ҳалшаванда аст: Ба ин моддаҳо дохил мешаванд, ба монанди сиёҳи карбон ва силикатҳои металлӣ, ки дар ҳарду муҳити атроф ҳал намешаванд.

Ҳар як намуди лой стратегияҳои гуногунро барои тозакунии самаранок ҳангоми тозакунии хушк талаб мекунад. Иҷозати дар равған ҳалшаванда бо истифода аз маҳлулҳои органикӣ аз сабаби ҳалшавандагии аълои онҳо дар ҳалкунандаҳои ғайриқутбӣ аз ҷиҳати методӣ тоза карда мешавад. Барои доғҳои дар об ҳалшаванда, бояд дар агенти тозакунандаи хушк оби кофӣ мавҷуд бошад, зеро об барои тоза кардани лой муҳим аст. Мутаассифона, азбаски об дар агентҳои тозакунандаи хушк ҳалшавандагии ҳадди ақал дорад, сурфактантҳо аксар вақт илова карда мешаванд, то ба ҳамгироии об мусоидат кунанд.

Сурфактантҳо қобилияти тозакунандаи обро баланд мебардоранд ва дар таъмини ҳалшавии ифлосҳои дар об ҳалшаванда дар дохили мицеллаҳо кӯмак мекунанд. Илова бар ин, сурфактантҳо метавонанд лойро пас аз шустани пас аз шустан монеъ шаванд ва самаранокии тозакуниро баланд бардорад. Иловаи ночизи об барои тоза кардани ин ифлосиҳо муҳим аст, аммо миқдори аз ҳад зиёд метавонад ба таҳрифи матоъ оварда расонад ва аз ин рӯ миқдори мутавозини обро дар маҳлулҳои тозакунандаи хушк талаб мекунад.

(5) Омилҳое, ки ба амали шустан таъсир мерасонанд

Адсорбсияи моддаҳои сурфактатсионӣ дар интерфейсҳо ва дар натиҷа коҳиш додани шиддати байнифаъолӣ барои тоза кардани лойҳои моеъ ё сахт муҳим аст. Бо вуҷуди ин, шустушӯй табиатан мураккаб аст ва ба омилҳои сершумор ҳатто дар намудҳои шабеҳи шустушӯй таъсир мерасонад. Ин омилҳо консентратсияи маводи шустушӯй, ҳарорат, хосиятҳои лой, намудҳои нах ва сохтори матоъро дар бар мегиранд.

① Консентратсияи Surfactants: Микеллаҳое, ки аз ҷониби моддаҳои сурфактавӣ ташкил карда мешаванд, дар шустан нақши муҳим доранд. Вақте ки консентратсияи он аз консентратсияи критикии мицелла (CMC) зиёд мешавад, самаранокии шустушӯ ба таври назаррас меафзояд, аз ин рӯ маводи шустушӯй бояд дар консентратсияи баландтар аз CMC барои шустани самаранок истифода шавад. Бо вуҷуди ин, консентратсияи маводи шустушӯй аз болои CMC ҳосили кам мешавад ва консентратсияи зиёдатиро нолозим мегардонад.

② Таъсири ҳарорат: Ҳарорат ба самаранокии тозакунӣ таъсири амиқ дорад. Умуман, ҳарорати баландтар ба тоза кардани лой мусоидат мекунад; аммо гармии аз ҳад зиёд метавонад таъсири манфӣ дошта бошад. Баланд бардоштани ҳарорат майл ба паҳншавии лой мусоидат мекунад ва инчунин метавонад боиси ба осонӣ эмулсия шудани лойи равғанӣ гардад. Бо вуҷуди ин, дар матоъҳои зич бофташуда, баланд шудани ҳарорат, ки нахҳоро варам мекунад, метавонад самаранокии хориҷкуниро нохост коҳиш диҳад.

Тағйирёбии ҳарорат инчунин ба ҳалшавандагии сатҳи фаъол, CMC ва миқдори мицелҳо таъсир мерасонад ва ҳамин тавр ба самаранокии тозакунӣ таъсир мерасонад. Барои бисёре аз сурфактантҳои занҷири дароз, ҳарорати пасттар маҳлулиятро коҳиш медиҳад, баъзан аз CMC-и худ камтар; ҳамин тавр, гармкунии мувофиқ метавонад барои фаъолияти оптималӣ зарур бошад. Таъсири ҳарорат ба CMC ва мицеллаҳо барои сурфактантҳои ионӣ ва ғайриионӣ фарқ мекунанд: баланд бардоштани ҳарорат одатан CMC-и сурфактантҳои иониро баланд мекунад ва аз ин рӯ ислоҳоти консентратсияро талаб мекунад.

③ Кафк: Як тасаввуроти нодурусте вуҷуд дорад, ки қобилияти кафккуниро бо самаранокии шустан алоқаманд мекунад - кафки бештар ба шустани олӣ баробар нест. Далелҳои таҷрибавӣ нишон медиҳанд, ки маводи шустушӯйӣ, ки кафкдорашон паст аст, метавонанд баробар самаранок бошанд. Бо вуҷуди ин, кафк метавонад барои тоза кардани лой дар баъзе замимаҳо, ба монанди ҳангоми шустани зарфҳо, ки кафк барои аз байн бурдани равған ё ҳангоми тоза кардани қолинҳо, ки лойро мебардорад, кӯмак кунад. Ғайр аз он, мавҷудияти кафк метавонад нишон диҳад, ки оё маводи шустушӯй кор мекунанд; равғани зиёдатӣ метавонад пайдоиши кафкро боздорад, дар ҳоле ки кам шудани кафк маънои кам шудани консентратсияи маводи шустушӯиро дорад.

④ Навъи нах ва хосиятҳои нассоҷӣ: Ғайр аз сохтори кимиёвӣ, намуди зоҳирӣ ва ташкили нахҳо ба пайвастшавӣ ва бартараф кардани лой таъсир мерасонанд. Нахҳои дорои сохторҳои ноҳамвор ё ҳамвор, ба монанди пашм ё пахта, нисбат ба нахҳои ҳамвор бештар лойро ба даст меоранд. Матоъҳои зич бофташуда метавонанд дар аввал ба ҷамъшавии лой муқовимат кунанд, аммо метавонанд ба шустани муассир бо сабаби дастрасии маҳдуд ба лойҳои дармонда монеъ шаванд.

⑤ Сахтии об: Консентратсияи Ca²⁺, Mg²⁺ ва дигар ионҳои металлӣ ба натиҷаҳои шустан ба таври назаррас таъсир мерасонанд, махсусан барои сурфактантҳои анионӣ, ки метавонанд намакҳои ҳалнашавандаро ба вуҷуд оранд, ки самаранокии тозакуниро кам мекунанд. Дар оби сахт, ҳатто бо консентратсияи кофии сурфактант, самаранокии тозакунӣ дар муқоиса бо оби тозашуда кӯтоҳ аст. Барои иҷрои оптималии сурфактант, консентратсияи Ca²⁺ бояд то аз 1×10⁻⁶ моль/л (CaCO₃ аз 0,1 мг/л камтар) кам карда шавад, ки аксар вақт дохил кардани агентҳои нармкунандаи обро ба таркиби формулаҳои шустушӯй тақозо мекунад.