ما هي الأدوار المحددة التي تلعبها المواد الخافضة للتوتر السطحي في تطبيقات التنظيف المختلفة؟

1. التطبيق في التنظيف المخلبي

تستخدم عوامل التخلّب، المعروفة أيضًا باسم عوامل التعقيد أو الربيطة، تكوين معقدات (تنسيق) أو تخلب عوامل التخلّب المختلفة (بما في ذلك عوامل التعقيد) مع أيونات القياس لتوليد معقدات قابلة للذوبان (مركبات تنسيقية) لأغراض التنظيف.

المواد الخافضة للتوتر السطحيغالبًا ما تُضاف إلى مواد التنظيف المُخلِّبة لتعزيز عملية التنظيف. من بين عوامل التعقيد غير العضوية الشائعة الاستخدام: ثلاثي فوسفات الصوديوم، بينما تشمل عوامل التعقيد العضوية الشائعة الاستخدام: حمض إيثيلين دي أمين رباعي الأسيتيك (EDTA) وحمض نيتريلوتري الأسيتيك (NTA). لا يقتصر استخدام مواد التنظيف المُخلِّبة على تنظيف أنظمة مياه التبريد فحسب، بل شهد أيضًا تطورًا ملحوظًا في تنظيف الرواسب صعبة الذوبان. بفضل قدرتها على تكوين أيونات معدنية معقدة أو مُخلِّبة في أنواع مختلفة من الرواسب صعبة الذوبان، فإنها تُوفر كفاءة تنظيف عالية.

2. الاستخدام في تنظيف الأوساخ النفطية الثقيلة والأوساخ الناتجة عن فحم الكوك

في مصانع تكرير البترول والبتروكيماويات، غالبًا ما تعاني معدات التبادل الحراري وخطوط الأنابيب من تراكمات نفطية ثقيلة وترسبات فحم الكوك، مما يتطلب تنظيفًا متكررًا. يُعد استخدام المذيبات العضوية شديد السمية وقابلًا للاشتعال والانفجار، بينما تُعد طرق التنظيف القلوية العامة غير فعالة في مكافحة تراكمات النفط الثقيل وفحم الكوك.

حاليًا، تعتمد منظفات الأوساخ الناتجة عن الزيوت الثقيلة، المُطوّرة محليًا ودوليًا، بشكل أساسي على مواد خافضة للتوتر السطحي مُركّبة، تتكون من مزيج من عدة مواد خافضة للتوتر السطحي غير أيونية وأنيونية، بالإضافة إلى مواد بناء غير عضوية ومواد قلوية. لا تقتصر فعالية المواد الخافضة للتوتر السطحي المُركّبة على التبلل، والاختراق، والاستحلاب، والتشتت، والذوبان، والرغوة، بل تتمتع أيضًا بالقدرة على امتصاص كبريتيد الحديد (FeS₂). يتطلب التنظيف عمومًا تسخينًا أعلى من 80 درجة مئوية.

3. استخدام المبيدات الحيوية في مياه التبريد

عندما يتواجد المخاط الميكروبي في أنظمة مياه التبريد، يتم استخدام المبيدات الحيوية غير المؤكسدة، جنبًا إلى جنب مع المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية منخفضة الرغوة كمشتتات ومواد اختراق، لتعزيز نشاط العوامل وتعزيز اختراقها للخلايا وطبقة المخاط للفطريات.

بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم مبيدات أملاح الأمونيوم الرباعية على نطاق واسع. وهي مواد خافضة للتوتر السطحي كاتيونية، وأكثرها شيوعًا كلوريد البنزالكونيوم وكلوريد بنزيل ثنائي ميثيل الأمونيوم. تتميز هذه المبيدات بقوة إبادة حيوية عالية، وسهولة في الاستخدام، وسمية منخفضة، وتكلفة منخفضة. إلى جانب وظائفها في إزالة الوحل والروائح من الماء، تتميز أيضًا بخصائص مثبطة للتآكل.

علاوة على ذلك، فإن المبيدات الحيوية المكونة من أملاح الأمونيوم الرباعية وثيوسيانات الميثيلين لا تتمتع فقط بتأثيرات حيوية واسعة النطاق وتآزرية، بل تمنع أيضًا نمو الوحل.