જ્યારે હવા પ્રવાહીમાં પ્રવેશ કરે છે, કારણ કે તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે, ત્યારે બાહ્ય બળ હેઠળ તે પ્રવાહી દ્વારા અસંખ્ય પરપોટામાં વિભાજીત થાય છે, જે એક વિજાતીય સિસ્ટમ બનાવે છે. એકવાર હવા પ્રવાહીમાં પ્રવેશ કરે છે અને ફીણ બનાવે છે, ત્યારે વાયુ અને પ્રવાહી વચ્ચેનો સંપર્ક વિસ્તાર વધે છે, અને સિસ્ટમની મુક્ત ઊર્જા પણ તે મુજબ વધે છે.
સૌથી નીચો બિંદુ જેને આપણે સામાન્ય રીતે ક્રિટિકલ માઇકેલ કોન્સન્ટ્રેશન (CMC) તરીકે ઓળખીએ છીએ તેને અનુરૂપ છે. તેથી, જ્યારે સર્ફેક્ટન્ટ કોન્સન્ટ્રેશન CMC સુધી પહોંચે છે, ત્યારે સિસ્ટમમાં પૂરતા પ્રમાણમાં સર્ફેક્ટન્ટ પરમાણુઓ હોય છે જે પ્રવાહી સપાટી પર ગીચતાથી ગોઠવાય છે, જે ગેપ-ફ્રી મોનોમોલેક્યુલર ફિલ્મ લેયર બનાવે છે. આ સિસ્ટમના સપાટી તણાવને ઘટાડે છે. જ્યારે સપાટી તણાવ ઘટે છે, ત્યારે સિસ્ટમમાં ફીણ ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી મુક્ત ઊર્જા પણ ઘટે છે, જેનાથી ફીણનું નિર્માણ ખૂબ સરળ બને છે.
વ્યવહારુ ઉત્પાદન અને ઉપયોગમાં, સંગ્રહ દરમિયાન તૈયાર કરેલા પ્રવાહી મિશ્રણની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, સર્ફેક્ટન્ટ સાંદ્રતાને ઘણીવાર નિર્ણાયક માઇકેલ સાંદ્રતાથી ઉપર ગોઠવવામાં આવે છે. જ્યારે આ પ્રવાહી મિશ્રણ સ્થિરતા વધારે છે, ત્યારે તેમાં કેટલીક ખામીઓ પણ છે. વધુ પડતા સર્ફેક્ટન્ટ્સ માત્ર સિસ્ટમના સપાટીના તણાવને ઘટાડે છે, પરંતુ પ્રવાહી મિશ્રણમાં પ્રવેશતી હવાને પણ આવરી લે છે, જે પ્રમાણમાં કઠોર પ્રવાહી ફિલ્મ બનાવે છે, અને પ્રવાહી સપાટી પર, એક દ્વિસ્તરીય પરમાણુ ફિલ્મ બનાવે છે. આ ફીણના પતનને નોંધપાત્ર રીતે અટકાવે છે.
ફીણ એ ઘણા પરપોટાનો સમૂહ છે, જ્યારે ગેસ પ્રવાહીમાં વિખેરાઈ જાય છે ત્યારે પરપોટો બને છે - ગેસ વિખરાયેલા તબક્કા તરીકે અને પ્રવાહી સતત તબક્કા તરીકે. પરપોટાની અંદરનો ગેસ એક પરપોટામાંથી બીજા પરપોટામાં સ્થળાંતર કરી શકે છે અથવા આસપાસના વાતાવરણમાં છટકી શકે છે, જેના કારણે પરપોટા એકરૂપ થઈ જાય છે અને અદ્રશ્ય થઈ જાય છે.
શુદ્ધ પાણી અથવા સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટે જ, તેમની પ્રમાણમાં એકસમાન રચનાને કારણે, પરિણામી ફોમ ફિલ્મમાં સ્થિતિસ્થાપકતાનો અભાવ હોય છે, જે ફીણને અસ્થિર બનાવે છે અને સ્વ-નાબૂદી માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે. થર્મોડાયનેમિક સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે શુદ્ધ પ્રવાહીમાં ઉત્પન્ન થતો ફીણ કામચલાઉ હોય છે અને ફિલ્મ ડ્રેનેજને કારણે ઓગળી જાય છે.
અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, પાણી આધારિત કોટિંગ્સમાં, વિક્ષેપ માધ્યમ (પાણી) ઉપરાંત, પોલિમર ઇમલ્સિફિકેશન માટે ઇમલ્સિફાયર પણ હોય છે, જેમાં ડિસ્પર્સન્ટ્સ, વેટિંગ એજન્ટ્સ, જાડા અને અન્ય સર્ફેક્ટન્ટ-આધારિત કોટિંગ ઉમેરણો પણ હોય છે. આ પદાર્થો એક જ સિસ્ટમમાં સહઅસ્તિત્વ ધરાવતા હોવાથી, ફીણની રચના ખૂબ જ સંભવ છે, અને આ સર્ફેક્ટન્ટ જેવા ઘટકો ઉત્પન્ન થતા ફીણને વધુ સ્થિર કરે છે.
જ્યારે આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સનો ઉપયોગ ઇમલ્સિફાયર તરીકે થાય છે, ત્યારે બબલ ફિલ્મ વિદ્યુત ચાર્જ મેળવે છે. ચાર્જ વચ્ચે મજબૂત પ્રતિકૂળતાને કારણે, પરપોટા એકત્રીકરણનો પ્રતિકાર કરે છે, નાના પરપોટા મોટા પરપોટામાં ભળી જવાની અને પછી તૂટી પડવાની પ્રક્રિયાને દબાવી દે છે. પરિણામે, આ ફીણ દૂર થવાને અટકાવે છે અને ફીણને સ્થિર કરે છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-06-2025