បដា​ទំព័រ

ព័ត៌មាន

តើអ្នកដឹងប៉ុន្មានអំពីផលប៉ះពាល់នៃការសើម និងការរលាយនៃសារធាតុ surfactants?

ប្រសិទ្ធភាព​សើម តម្រូវការ៖ HLB៖ 7-9

 

ការសើមត្រូវបានកំណត់ថាជាបាតុភូតដែលឧស្ម័នដែលស្រូបចូលលើផ្ទៃរឹងត្រូវបានបណ្តេញចេញដោយសារធាតុរាវ។ សារធាតុដែលអាចបង្កើនសមត្ថភាពផ្លាស់ទីលំនៅនេះត្រូវបានគេហៅថាសារធាតុសើម។ ការសើមជាទូទៅត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាបីប្រភេទ៖ ការសើមប៉ះ (ការសើមស្អិត) ការសើមជ្រមុជ (ការសើមជ្រមុជ) និងការសើមរាលដាល (ការរីករាលដាល)។ ក្នុងចំណោមទាំងនេះ ការរីករាលដាលតំណាងឱ្យស្តង់ដារខ្ពស់បំផុតនៃការសើម ហើយមេគុណរីករាលដាលត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ជាសូចនាករដើម្បីវាយតម្លៃដំណើរការសើមរវាងប្រព័ន្ធផ្សេងៗគ្នា។ លើសពីនេះ មុំទំនាក់ទំនងក៏ជាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់វិនិច្ឆ័យគុណភាពនៃការសើមផងដែរ។ សារធាតុ Surfactants អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីគ្រប់គ្រងកម្រិតនៃការសើមរវាងដំណាក់កាលរាវ និងរឹង។

នៅក្នុងឧស្សាហកម្មថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិត រូបមន្តគ្រាប់ៗ និងម្សៅដែលអាចដាក់ជាធូលីបានមួយចំនួនក៏មានផ្ទុកសារធាតុ surfactants ក្នុងបរិមាណជាក់លាក់មួយផងដែរ។ គោលបំណងរបស់ពួកវាគឺដើម្បីបង្កើនភាពស្អិត និងបរិមាណនៃការដាក់ថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិតលើផ្ទៃគោលដៅ បង្កើនល្បឿននៃការបញ្ចេញ និងពង្រីកផ្ទៃរីករាលដាលនៃសារធាតុសកម្មក្រោមលក្ខខណ្ឌសំណើម ដោយហេតុនេះបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការបង្ការ និងព្យាបាលជំងឺ។

នៅក្នុងឧស្សាហកម្មគ្រឿងសម្អាង សារធាតុ surfactants ដើរតួជាសារធាតុ emulsifiers និងជាសមាសធាតុដែលមិនអាចខ្វះបាននៅក្នុងផលិតផលថែរក្សាស្បែកដូចជា ក្រែម ឡេ សាប៊ូលាងមុខ និងទឹកលុបគ្រឿងសម្អាង។

 តើអ្នកដឹងប៉ុន្មានអំពីផលប៉ះពាល់នៃការសើម និងការរលាយនៃសារធាតុ surfactants?

 

មីសែល និង ការរលាយ,តម្រូវការ៖ C > CMC (HLB 13–18)

 

កំហាប់អប្បបរមាដែលម៉ូលេគុលសារធាតុ surfactant ភ្ជាប់ដើម្បីបង្កើតជាមីសែល។ នៅពេលដែលកំហាប់លើសពីតម្លៃ CMC ម៉ូលេគុលសារធាតុ surfactant រៀបចំខ្លួនវាទៅជារចនាសម្ព័ន្ធដូចជា រាងស្វ៊ែរ ដូចដំបង រាងស្រទាប់ ឬរាងចាន។

ប្រព័ន្ធរលាយគឺជាប្រព័ន្ធលំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិក។ CMC កាន់តែទាប និងកម្រិតនៃទំនាក់ទំនងកាន់តែខ្ពស់ កំហាប់បន្ថែមអតិបរមា (MAC) កាន់តែខ្ពស់។ ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើការរលាយត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងទិដ្ឋភាពបីយ៉ាង៖ វាមានឥទ្ធិពលលើការបង្កើតមីសែល រលាយនៃសូលូប៊ីលីសេត និងភាពរលាយនៃសារធាតុ surfactants ខ្លួនឯង។ ចំពោះសារធាតុ surfactants អ៊ីយ៉ុង រលាយរបស់វាកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ហើយសីតុណ្ហភាពដែលការកើនឡើងភ្លាមៗនេះកើតឡើងត្រូវបានគេហៅថាចំណុច Krafft។ ចំណុច Krafft កាន់តែខ្ពស់ កំហាប់មីសែលសំខាន់កាន់តែទាប។

ចំពោះសារធាតុ​សាប៊ូ​ប៉ូលីអុកស៊ីអេទីឡែន​មិនមែន​អ៊ីយ៉ុង នៅពេល​សីតុណ្ហភាព​ឡើង​ដល់​កម្រិត​ជាក់លាក់​មួយ កម្រិត​រលាយ​របស់​វា​ធ្លាក់ចុះ​យ៉ាងខ្លាំង ហើយ​មាន​ទឹកភ្លៀង​ធ្លាក់ ដែល​បណ្តាល​ឱ្យ​ដំណោះស្រាយ​ប្រែជា​ពពក។ បាតុភូត​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ស្គាល់​ថា​ជា​ការ​ឡើង​ពពក ហើយ​សីតុណ្ហភាព​ដែល​ត្រូវ​គ្នា​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅថា​ចំណុច​ពពក។ ចំពោះ​សារធាតុ​សាប៊ូ​ដែល​មាន​ប្រវែង​ខ្សែសង្វាក់​ប៉ូលីអុកស៊ីអេទីឡែន​ដូចគ្នា ខ្សែសង្វាក់​អ៊ីដ្រូកាបូន​កាន់តែ​វែង ចំណុច​ពពក​កាន់តែ​ទាប។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើ​មាន​ប្រវែង​ខ្សែសង្វាក់​អ៊ីដ្រូកាបូន​ដូចគ្នា ខ្សែសង្វាក់​ប៉ូលីអុកស៊ីអេទីឡែន​កាន់តែ​វែង ចំណុច​ពពក​កាន់តែ​ខ្ពស់។

សារធាតុសរីរាង្គមិនមែនប៉ូល (ឧ. បេនហ្សេន) មានកម្រិតរលាយទាបណាស់នៅក្នុងទឹក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបន្ថែមសារធាតុផ្សំដូចជាសូដ្យូមអូលីអាតអាចបង្កើនកម្រិតរលាយនៃបេនហ្សេនក្នុងទឹកយ៉ាងច្រើន - ដំណើរការនេះហៅថា ការរលាយ។ ការរលាយគឺខុសពីការរលាយធម្មតា៖ បេនហ្សេនដែលរលាយមិនត្រូវបានបំបែកស្មើៗគ្នានៅក្នុងម៉ូលេគុលទឹកទេ ប៉ុន្តែជាប់នៅក្នុងមីសែលដែលបង្កើតឡើងដោយអ៊ីយ៉ុងអូលីអាត។ ការសិក្សាឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចបានបញ្ជាក់ថាមីសែលគ្រប់ប្រភេទពង្រីកដល់កម្រិតផ្សេងៗគ្នាបន្ទាប់ពីការរលាយ ខណៈពេលដែលលក្ខណៈសម្បត្តិប្រមូលផ្តុំនៃដំណោះស្រាយទាំងមូលនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរច្រើន។

នៅពេលដែលកំហាប់នៃសារធាតុ surfactants ក្នុងទឹកកើនឡើង ម៉ូលេគុលសារធាតុ surfactants កកកុញនៅលើផ្ទៃរាវ ដើម្បីបង្កើតជាស្រទាប់ម៉ូលេគុលម៉ូលេគុលមួយដែលបានខ្ចប់យ៉ាងជិត និងមានទិសដៅ។ ម៉ូលេគុលលើសនៅក្នុងដំណាក់កាលភាគច្រើនប្រមូលផ្តុំគ្នាជាមួយនឹងក្រុម hydrophobic របស់វាបែរមុខទៅខាងក្នុង បង្កើតជាមីសែល។ កំហាប់អប្បបរមាដែលត្រូវការដើម្បីចាប់ផ្តើមការបង្កើតមីសែលត្រូវបានកំណត់ថាជាកំហាប់មីសែលសំខាន់ (CMC)។ នៅកំហាប់នេះ ដំណោះស្រាយងាកចេញពីឥរិយាបថដ៏ល្អ ហើយចំណុចប្រែប្រួលច្បាស់លាស់មួយលេចឡើងនៅលើខ្សែកោងភាពតានតឹងផ្ទៃទល់នឹងកំហាប់។ ការបង្កើនកំហាប់សារធាតុ surfactants បន្ថែមទៀតនឹងលែងកាត់បន្ថយភាពតានតឹងផ្ទៃទៀតហើយ។ ផ្ទុយទៅវិញ វានឹងជំរុញការលូតលាស់ជាបន្តបន្ទាប់ និងការគុណនៃមីសែលនៅក្នុងដំណាក់កាលភាគច្រើន។

នៅពេលដែលម៉ូលេគុលសារធាតុ surfactant បែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងដំណោះស្រាយ ហើយឈានដល់កម្រិតកំហាប់ជាក់លាក់មួយ ពួកវាភ្ជាប់ពីម៉ូណូម័រនីមួយៗ (អ៊ីយ៉ុង ឬម៉ូលេគុល) ទៅជាសារធាតុប្រមូលផ្តុំកូឡាជែនដែលហៅថា មីសែល។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះបង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីរបស់ដំណោះស្រាយ ហើយកំហាប់ដែលវាកើតឡើងគឺ CMC។ ដំណើរការនៃការបង្កើតមីសែលត្រូវបានគេហៅថា មីសែលសាស្យុង។

ការបង្កើតមីសែលនៅក្នុងដំណោះស្រាយសារធាតុ surfactant ក្នុងទឹកគឺជាដំណើរការដែលអាស្រ័យលើកំហាប់។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលពនលាយខ្លាំង ទឹក និងខ្យល់ស្ទើរតែមានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ ដូច្នេះភាពតានតឹងលើផ្ទៃថយចុះបន្តិចបន្តួច ដោយនៅតែនៅជិតទឹកសុទ្ធ ដោយមានម៉ូលេគុលសារធាតុ surfactant តិចតួចណាស់ដែលបែកខ្ញែកនៅក្នុងដំណាក់កាលភាគច្រើន។ នៅពេលដែលកំហាប់សារធាតុ surfactant កើនឡើងមធ្យម ម៉ូលេគុលនឹងស្រូបយកយ៉ាងលឿនទៅលើផ្ទៃទឹក ដោយកាត់បន្ថយផ្ទៃទំនាក់ទំនងរវាងទឹក និងខ្យល់ និងបណ្តាលឱ្យមានការធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ម៉ូលេគុលសារធាតុ surfactant មួយចំនួននៅក្នុងដំណាក់កាលភាគច្រើនប្រមូលផ្តុំគ្នាជាមួយនឹងក្រុម hydrophobic របស់វាតម្រឹមគ្នា បង្កើតបានជាមីសែលតូចៗ។

នៅពេលដែលកំហាប់បន្តកើនឡើង ហើយដំណោះស្រាយឈានដល់ការស្រូបយកឆ្អែត ខ្សែភាពយន្តម៉ូណូម៉ូលេគុលដែលខ្ចប់យ៉ាងក្រាស់នឹងបង្កើតនៅលើផ្ទៃរាវ។ នៅពេលដែលកំហាប់ប៉ះនឹង CMC ភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៃដំណោះស្រាយឈានដល់តម្លៃអប្បបរមារបស់វា។ លើសពី CMC ការបង្កើនកំហាប់សារធាតុ surfactant បន្ថែមទៀតស្ទើរតែមិនប៉ះពាល់ដល់ភាពតានតឹងលើផ្ទៃនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ វាបង្កើនចំនួន និងទំហំនៃមីសែលនៅក្នុងដំណាក់កាលភាគច្រើន។ បន្ទាប់មកដំណោះស្រាយត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយមីសែល ដែលបម្រើជាមីក្រូរ៉េអាក់ទ័រក្នុងការសំយោគម្សៅណាណូ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងកំហាប់ជាបន្តបន្ទាប់ ប្រព័ន្ធផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តងៗទៅជាសភាពគ្រីស្តាល់រាវ។

នៅពេលដែលកំហាប់នៃដំណោះស្រាយសារធាតុ surfactant ក្នុងទឹកឈានដល់ CMC ការបង្កើតមីសែលនឹងលេចធ្លោជាមួយនឹងកំហាប់កើនឡើង។ នេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចំណុចឆ្លុះនៅក្នុងខ្សែកោងភាពតានតឹងផ្ទៃទល់នឹងកំហាប់ឡូក (ខ្សែកោង γ-ឡូក c) រួមជាមួយនឹងការលេចចេញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីមិនល្អនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។

មីសែល​សារធាតុ​អ៊ីយ៉ុង​ផ្ទុក​បន្ទុក​លើ​ផ្ទៃ​ខ្ពស់។ ដោយសារ​តែ​ការ​ទាក់ទាញ​ដោយ​អេឡិចត្រូស្តាទិច អ៊ីយ៉ុង​ប្រឆាំង​ត្រូវ​បាន​ទាក់ទាញ​ទៅ​លើ​ផ្ទៃ​មីសែល ដោយ​ធ្វើ​ឲ្យ​ផ្នែក​នៃ​បន្ទុក​វិជ្ជមាន និង​អវិជ្ជមាន​អព្យាក្រឹត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលមីសែលបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានបន្ទុកខ្ពស់ កម្លាំង​រារាំង​នៃ​បរិយាកាស​អ៊ីយ៉ុង​ដែល​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​អ៊ីយ៉ុង​ប្រឆាំង​កើនឡើង​គួរ​ឲ្យ​កត់សម្គាល់—លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​មួយ​ដែល​អាច​ត្រូវ​បាន​កេងប្រវ័ញ្ច​ដើម្បី​កែសម្រួល​ភាព​រលាយ​នៃ​ម្សៅ​ណាណូ។ សម្រាប់​ហេតុផល​ទាំងពីរ​នេះ ចរន្ត​សមមូល​នៃ​ដំណោះស្រាយ​ថយចុះ​យ៉ាង​ឆាប់រហ័ស​ជាមួយនឹង​កំហាប់​កើនឡើង​ហួសពី CMC ដែល​ធ្វើ​ឲ្យ​ចំណុច​នេះ​ក្លាយជា​វិធីសាស្ត្រ​ដែល​អាច​ទុកចិត្ត​បាន​សម្រាប់​កំណត់​កំហាប់​មីសែល​សំខាន់​នៃ​សារធាតុ​សកម្ម។

រចនាសម្ព័ន្ធនៃមីសែលសារធាតុអ៊ីយ៉ុង surfactant ជាធម្មតាមានរាងស្វ៊ែរ ដែលមានបីផ្នែក៖ ស្នូលមួយ សំបកមួយ និងស្រទាប់អគ្គិសនីពីរជាន់សាយភាយ។ ស្នូលនេះត្រូវបានផ្សំឡើងពីខ្សែសង្វាក់អ៊ីដ្រូកាបូន hydrophobic ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងអ៊ីដ្រូកាបូនរាវ ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតចាប់ពីប្រហែល 1 ដល់ 2.8 nm។ ក្រុមមេទីលីន (-CH₂-) ដែលនៅជាប់នឹងក្រុមក្បាលប៉ូលមានប៉ូលដោយផ្នែក ដោយរក្សាម៉ូលេគុលទឹកមួយចំនួននៅជុំវិញស្នូល។ ដូច្នេះ ស្នូលមីសែលមានមានផ្ទុកទឹកក្នុងបរិមាណច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ ហើយក្រុម -CH₂- ទាំងនេះមិនត្រូវបានរួមបញ្ចូលយ៉ាងពេញលេញទៅក្នុងស្នូលអ៊ីដ្រូកាបូនដូចរាវទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញ វាបង្កើតបានជាផ្នែកមួយនៃសំបកមីសែលមិនមែនរាវ។

សំបកមីសែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាចំណុចប្រទាក់មីសែល-ទឹក ឬដំណាក់កាលផ្ទៃ។ វាមិនសំដៅទៅលើចំណុចប្រទាក់ម៉ាក្រូស្កុបរវាងមីសែល និងទឹកទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញគឺជាតំបន់រវាងមីសែល និងដំណោះស្រាយសារធាតុសាប៊ូម៉ូណូមែរិច។ ចំពោះមីសែលសារធាតុសាប៊ូអ៊ីយ៉ុង សំបកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយស្រទាប់ Stern ខាងក្នុងបំផុត (ឬស្រទាប់ស្រូបយកថេរ) នៃស្រទាប់ពីរអគ្គិសនី ដែលមានកម្រាស់ប្រហែល 0.2 ទៅ 0.3 nm។ សំបកមិនត្រឹមតែមានក្រុមក្បាលអ៊ីយ៉ុងនៃសារធាតុសាប៊ូ និងផ្នែកមួយនៃអ៊ីយ៉ុងចងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងដោយសារតែអ៊ីយ៉ុងទាំងនេះផ្តល់សំណើម។ សំបកមីសែលមិនមែនជាផ្ទៃរលោងទេ ប៉ុន្តែជាចំណុចប្រទាក់ "រដុប" ដែលជាលទ្ធផលនៃការប្រែប្រួលដែលបណ្តាលមកពីចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុលម៉ូណូមែរសារធាតុសាប៊ូ។

នៅក្នុង​ឧបករណ៍​ផ្សព្វផ្សាយ​មិនមែន​ជា​ទឹក (ដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រេង) ជាកន្លែងដែលម៉ូលេគុលប្រេងលេចធ្លោ ក្រុមសារធាតុ​សកម្ម​ដែល​ចូលចិត្ត​ទឹក​ប្រមូលផ្តុំ​គ្នា​ចូលទៅខាងក្នុងដើម្បីបង្កើតជាស្នូលប៉ូល ខណៈដែលខ្សែសង្វាក់អ៊ីដ្រូកាបូនដែល​មិន​ចូលចិត្ត​ទឹកបង្កើតជាសំបកខាងក្រៅនៃមីសែល។ មីសែលប្រភេទនេះមានរចនាសម្ព័ន្ធបញ្ច្រាសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងមីសែលទឹកធម្មតា ហើយដូច្នេះត្រូវបានគេហៅថាមីសែលបញ្ច្រាស។ ផ្ទុយទៅវិញ មីសែលដែលបង្កើតឡើងក្នុងទឹកត្រូវបានគេហៅថាមីសែលធម្មតា។ រូបភាពទី 4 បង្ហាញគំរូគ្រោងការណ៍នៃមីសែលបញ្ច្រាសដែលបង្កើតឡើងដោយសារធាតុ​សកម្ម​ក្នុងដំណោះស្រាយមិនមែនទឹក។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ មីសែលបញ្ច្រាសត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការសំយោគ និងការរៀបចំសារធាតុផ្ទុកថ្នាំណាណូ ជាពិសេសសម្រាប់ការរុំព័ទ្ធថ្នាំដែលចូលចិត្តទឹក។

 


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៦ ខែធ្នូ ឆ្នាំ ២០២៥