ما هي الأدوار المحددة التي تلعبها المواد الفعالة بالسطح في تطبيقات التنظيف المختلفة؟

1. الاستخدام في التنظيف بالاستخلاب

تستخدم عوامل التخليب، والمعروفة أيضًا باسم عوامل التكوين المعقد أو الروابط، عملية التكوين المعقد (التنسيق) أو التخليب لعوامل التخليب المختلفة (بما في ذلك عوامل التكوين المعقد) مع أيونات الترسيب لتوليد مركبات قابلة للذوبان (مركبات التنسيق) لأغراض التنظيف.

المواد الفعالة بالسطحتُضاف عوامل التخليب عادةً إلى عمليات التنظيف باستخدام عوامل التخليب لتعزيز فعالية عملية التنظيف. تشمل عوامل التخليب غير العضوية الشائعة الاستخدام ثلاثي فوسفات الصوديوم، بينما تشمل عوامل التخليب العضوية الشائعة الاستخدام حمض الإيثيلين ديامين رباعي الأسيتيك (EDTA) وحمض النيتريلوترياسيتيك (NTA). لا يقتصر استخدام التنظيف بعوامل التخليب على تنظيف أنظمة مياه التبريد فحسب، بل شهد أيضًا تطورًا ملحوظًا في تنظيف الترسبات الكلسية صعبة الذوبان. وبفضل قدرتها على تكوين معقدات أو عوامل تخلب مع أيونات المعادن في مختلف أنواع الترسبات الكلسية صعبة الذوبان، فإنها توفر كفاءة تنظيف عالية.

2. الاستخدام في تنظيف ترسبات الزيوت الثقيلة وترسبات فحم الكوك

في مصافي تكرير البترول ومصانع البتروكيماويات، غالباً ما تعاني معدات التبادل الحراري وخطوط الأنابيب من تراكمات شديدة من الزيوت الثقيلة وفحم الكوك، مما يستدعي تنظيفها بشكل متكرر. يُعد استخدام المذيبات العضوية شديد السمية وقابلاً للاشتعال والانفجار، بينما لا تُجدي طرق التنظيف القلوية العامة نفعاً في مكافحة تراكمات الزيوت الثقيلة وفحم الكوك.

تعتمد منظفات التلوث النفطي الثقيل المطورة محلياً ودولياً بشكل أساسي على مواد فعالة سطحية مركبة، تتكون من مزيج من عدة مواد فعالة سطحية غير أيونية وأنيونية، بالإضافة إلى مواد بناء غير عضوية ومواد قلوية. لا تقتصر فوائد هذه المواد المركبة على تأثيرات مثل التبليل والاختراق والاستحلاب والتشتيت والإذابة والتكوين الرغوي، بل تتميز أيضاً بقدرتها على امتصاص كبريتيد الحديد (FeS₂). ويتطلب التنظيف عادةً تسخينها إلى درجة حرارة أعلى من 80 درجة مئوية.

3. الاستخدام في مبيدات الجراثيم في مياه التبريد

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

بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم مبيدات الأملاح الأمونيومية الرباعية على نطاق واسع. وهي من المواد الفعالة سطحياً الكاتيونية، وأكثرها شيوعاً كلوريد البنزالكونيوم وكلوريد بنزيل ثنائي ميثيل الأمونيوم. تتميز هذه المبيدات بقوة فعّالة في القضاء على الكائنات الحية الدقيقة، وسهولة الاستخدام، وانخفاض السمية، وانخفاض التكلفة. وإلى جانب قدرتها على إزالة الطحالب والروائح من الماء، فإنها تُثبّط التآكل أيضاً.

علاوة على ذلك، فإن المبيدات الحيوية المكونة من أملاح الأمونيوم الرباعية وميثيلين ثنائي ثيوسيانات لا تتمتع فقط بتأثيرات مبيدة واسعة النطاق ومتآزرة، بل تمنع أيضًا نمو الطحالب.