1. عملية الترطيب (الحد الأدنى المطلوب للرطوبة: 7-9)
يشير مصطلح "البلّل" إلى ظاهرة استبدال الغاز الممتص على سطح صلب بسائل. تُسمى المواد التي تُعزز هذه القدرة على الاستبدال عوامل البلل. يُقسم البلل عمومًا إلى ثلاثة أنواع: البلل بالتلامس (البلل بالالتصاق)، والبلل بالغمر (البلل بالاختراق)، والبلل بالانتشار (البلل بالانتشار).
ومن بين هذه المعايير، يعد الانتشار أعلى معيار للبلل، ويُستخدم معامل الانتشار عادةً كمؤشر لأداء البلل بين الأنظمة.
بالإضافة إلى ذلك، فإن زاوية التلامس تعتبر أيضًا معيارًا لتقييم فعالية الترطيب.
يمكن استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي للتحكم في درجة البلل بين السوائل والمواد الصلبة.
في صناعة المبيدات الحشرية، تحتوي بعض حبيبات ومساحيق الرش على كميات معينة من المواد الخافضة للتوتر السطحي. وتهدف هذه المواد إلى تحسين التصاق وترسيب المادة على السطح المعالج، وزيادة معدل إطلاقها ومساحة انتشارها في الظروف الرطبة، وتحسين فعالية الوقاية من الأمراض ومكافحتها.
في صناعة مستحضرات التجميل، باعتباره مستحلبًا، فهو مكون لا غنى عنه في منتجات العناية بالبشرة مثل الكريمات والمستحضرات ومنظفات البشرة ومزيلات المكياج.
2. إجراءات الرغوة وإزالة الرغوة
تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي على نطاق واسع في صناعة الأدوية. في التركيبات الصيدلانية، يمكن للعديد من الأدوية ضعيفة الذوبان، مثل الزيوت المتطايرة، والسليلوز القابل للذوبان في الدهون، والهرمونات الستيرويدية، أن تُشكّل محاليل صافية وتزيد تركيزها من خلال خاصية الذوبان للمواد الخافضة للتوتر السطحي.
أثناء تحضير المستحضرات الصيدلانية، تُعدّ المواد الخافضة للتوتر السطحي أساسيةً كمستحلبات، وعوامل ترطيب، وعوامل تعليق، وعوامل رغوية، وعوامل مزيلة للرغوة. تتكون الرغوة من غاز مُحاط بغشاء سائل رقيق. بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي قادرة على تكوين أغشية ذات قوة معينة مع الماء، مُحيطةً بالهواء لتكوين رغوة تُستخدم في تعويم المعادن، وإطفاء حرائق الرغوة، والتنظيف. تُسمى هذه المواد عوامل الرغوة.
أحيانًا تكون هناك حاجة لمزيلات الرغوة. في تكرير السكر وإنتاج الطب الصيني التقليدي، قد تُسبب الرغوة الزائدة مشكلة. إضافة مواد خافضة للتوتر السطحي مناسبة تُقلل من قوة الغشاء، وتُزيل الفقاعات، وتمنع الحوادث.
3.عملية التعليق (تثبيت التعليق)
في صناعة المبيدات الحشرية، تتطلب المساحيق القابلة للبلل، والمكثفات القابلة للاستحلاب، والمستحلبات المركزة كميات معينة من المواد الخافضة للتوتر السطحي. ونظرًا لأن العديد من المكونات النشطة في المساحيق القابلة للبلل هي مركبات عضوية كارهة للماء، فإن المواد الخافضة للتوتر السطحي ضرورية لتقليل التوتر السطحي للماء، مما يتيح تبليل جزيئات الدواء وتكوين معلقات مائية.
تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي في تعويم المعادن لتحقيق استقرار التعليق. بتحريك الهواء وضخه من قاع الخزان، تتجمع الفقاعات الحاملة لمسحوق المعدن الفعال على السطح، حيث تُجمع وتُزال الرغوة لزيادة التركيز، مما يُؤدي إلى زيادة الإثراء. تبقى الرمال والطين والصخور الخالية من المعادن في القاع، وتُزال دوريًا.
عندما يتم تغطية 5% من سطح الرمل المعدني بواسطة مجمع، فإنه يصبح كارهًا للماء ويلتصق بالفقاعات، ويرتفع إلى السطح ليتم جمعه. يتم اختيار المجمع المناسب بحيث تلتصق مجموعاته المحبة للماء فقط بسطح الرمل المعدني بينما تواجه المجموعات الكارهة للماء.
4. التطهير والتعقيم
في صناعة الأدوية، تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي كمبيدات للبكتيريا ومطهرات. وتنتج تأثيراتها المطهرة والتعقيمية عن تفاعلات قوية مع بروتينات الأغشية الحيوية البكتيرية، مما يُسبب تحللها أو فقدان وظيفتها.
تتمتع هذه المطهرات بقدرة عالية على الذوبان في الماء ويمكن استخدامها بتركيزات مختلفة من أجل:
·تطهير الجلد قبل الجراحة
·تطهير الجروح أو الأغشية المخاطية
·تعقيم الأدوات
·التطهير البيئي
5. إجراءات التنظيف والتطهير
إن إزالة بقع الشحوم هي عملية معقدة ترتبط بالبلل والرغوة والإجراءات الأخرى المذكورة أعلاه.
تحتوي المنظفات عادةً على مكونات مساعدة متعددة من أجل:
· تعزيز ترطيب الجسم الذي يتم تنظيفه
·توليد الرغوة
·توفير تأثيرات تفتيح
· منع إعادة ترسب الأوساخ
·تتم عملية تنظيف المواد الخافضة للتوتر السطحي باعتبارها المكون الرئيسي على النحو التالي:
يتميز الماء بتوتر سطحي عالٍ وقدرة ضعيفة على ترطيب البقع الزيتية، مما يُصعّب إزالتها. بعد إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي، تتجه مجموعاتها الكارهة للماء نحو أسطح الأقمشة والأوساخ الممتصة، مما يُزيل الملوثات تدريجيًا. تبقى الأوساخ عالقة في الماء أو تطفو على السطح مع الرغوة قبل إزالتها، بينما يُغطى السطح النظيف بجزيئات المواد الخافضة للتوتر السطحي.
وأخيرا، تجدر الإشارة إلى أن المواد الخافضة للتوتر السطحي لا تعمل من خلال آلية واحدة ولكن في كثير من الأحيان من خلال التأثير المشترك لعوامل متعددة.
على سبيل المثال، في صناعة الورق، يمكن أن تكون بمثابة:
·عوامل الطهي
·عوامل إزالة حبر الورق المستهلك
·عوامل تحديد المقاسات
·عوامل التحكم في عوائق الراتنج
·مزيلات الرغوة
·مُنعمات
·العوامل المضادة للكهرباء الساكنة
·مثبطات الترسب
· عوامل التليين
·مواد إزالة الشحوم
·مبيدات البكتيريا ومبيدات الطحالب
·مثبطات التآكل
وقت النشر: ١٩ سبتمبر ٢٠٢٥