រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុផ្សំលើផ្ទៃគឺសាមញ្ញណាស់៖ ចុងម្ខាងគឺ hydrophilic (ទឹក)-ស្រឡាញ់) និង lipophilic ផ្សេងទៀត (ប្រេង)-ស្រឡាញ់)។ ចុងនីមួយៗភ្ជាប់ទៅនឹងសមភាគីរៀងៗខ្លួន គឺទឹក និងប្រេង។ ម៉ូលេគុលសារធាតុ surfactant ប្រមូលផ្តុំគ្នានៅប្រេង-ចំណុចប្រទាក់ទឹក ហើយនោះបង្កើតជាការរៀបចំមូលដ្ឋាន។ សារធាតុធ្វើឲ្យមានសារធាតុស្អិតគឺគ្រាន់តែជាមុខងារមួយនៃសារធាតុផ្សំលើផ្ទៃ ប៉ុន្តែវាគឺជាមុខងារដ៏ទូលំទូលាយបំផុត-មុខងារដែលបានប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មរបស់យើង។ វាត្រូវបានអនុវត្តជាចម្បងសម្រាប់ការលាយទឹក-ប្រេងដែលមានផ្ទុក ដូចជាប្រេងដែលមានសារធាតុ emulsified និងទឹក-ដែលមានភ្លើង-សារធាតុរាវធារាសាស្ត្រដែលធន់នឹងទឹក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តាមពិតទៅ សារធាតុ emulsifiers រកឃើញកម្មវិធីទូលំទូលាយខ្លាំងណាស់នៅក្នុងការប្រើប្រាស់ប្រចាំថ្ងៃ-ផលិតផលជីវិត រួមទាំងទឹកដោះគោ ទឹកកក-ក្រែម និងសាប៊ូកក់សក់ ដែលទាំងអស់នេះមានផ្ទុកសារធាតុ emulsifiers ក្នុងកម្រិតផ្សេងៗគ្នា។
ដោយសារតែស្ថាបត្យកម្មម៉ូលេគុលសាមញ្ញនេះ សារធាតុជាច្រើនបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុ emulsifying ដែលធ្វើឱ្យការជ្រើសរើសសារធាតុ emulsifier មានភាពខុសប្លែកគ្នា។ អាចនិយាយបានថា បើគ្មានការយល់ដឹងច្បាស់លាស់អំពីសារធាតុ emulsifiers ទេ គេស្ទើរតែមិនអាចអភិវឌ្ឍទឹកដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រប់គ្រាន់បានទេ។-ផលិតផលប្រេងរំអិលដែលមានមូលដ្ឋានលើ។ វាជាចំណេះដឹងទូទៅថាប្រេង និងទឹកមិនអាចលាយបញ្ចូលគ្នាបាន។ ដូច្នេះ សារធាតុ emulsifiers ត្រូវបានទាមទារដើម្បីនាំពួកវាមកជាមួយគ្នា។ នៅក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាដោយបង្ខំនេះ ដំណាក់កាលមួយនឹងប្រែទៅជាដំណក់ទឹកតូចៗ ខណៈពេលដែលរាវមួយទៀតរុំព័ទ្ធដំណក់ទឹកទាំងនេះទាំងស្រុង។ នេះបង្កើតឱ្យមានគោលគំនិតនៃដំណាក់កាលបន្ត និងដំណាក់កាលបំបែក៖ ដំណាក់កាលមួយត្រូវបានបំបែកទៅជាដំណក់ទឹកមិនបន្ត ហើយដំណាក់កាលមួយទៀតបង្កើតជាឧបករណ៍ផ្ទុកបន្តដែលមិនមានការរំខាន។ តាមម៉ាក្រូស្កូប នេះផលិតទឹក-in-ប្រេង (W/O) ឬប្រេង-in-សារធាតុ emulsifiers ទឹក (O/W)។ នោះគ្របដណ្តប់លើគោលការណ៍ស្នូលនៃសារធាតុ emulsifiers។
នៅពេលដែលសារធាតុ emulsifierត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងប្រេងដែលមិនអាចលាយចូលគ្នាបាន-ប្រព័ន្ធទឹក លក្ខខណ្ឌបំបែកថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីលាយដំណាក់កាលទាំងពីរ។ នេះមិនមែនជាការរលាយពិតប្រាកដក្នុងន័យថាអំបិលរលាយក្នុងទឹកនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ ដំណាក់កាលមួយត្រូវបានបំបែកជាឯកសណ្ឋានជាដំណក់ទឹកល្អិតៗនៅក្នុងដំណាក់កាលមួយទៀត។ ប្រសិនបើលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅផ្លាស់ប្តូរ ប្រេង និងទឹកនឹងបំបែកចេញពីគ្នាម្តងទៀត ដែលបង្ហាញពីភាព emulsification មិនល្អ ឬស្ថេរភាព emulsion មិនគ្រប់គ្រាន់។ សារធាតុបន្ថែមមួយចំនួនអាចរំខានដល់ប្រេង។-ធ្វើឱ្យមានលំនឹងទឹក និងបង្កឱ្យមានការបំបែកដំណាក់កាលពេញលេញ; សារធាតុបែបនេះធ្វើសកម្មភាពផ្ទុយទៅនឹងសារធាតុ emulsifiers ហើយត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា demulsifiers។
សារធាតុ emulsion គឺជាប្រព័ន្ធបំបែក។ ដោយសារតែសារធាតុបំបែក-ដំណក់ទឹកដំណាក់កាល និងភាពខុសគ្នានៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររវាងដំណាក់កាល ពន្លឺដែលចូលមកឆ្លងកាត់ការឆ្លុះបញ្ចាំង ការខ្ចាត់ខ្ចាយ និងការបញ្ជូននៅលើផ្ទៃដំណក់ទឹក។ ទំហំដំណក់ទឹក emulsion ធម្មតាមានចាប់ពី 0.1μម ដល់ ១០μម, ខណៈពេលដែលអាចមើលឃើញ-រលកពន្លឺធ្លាក់រវាង 0.4μម៉ែត្រ និង ០,៦μម៉ែត្រ ការឆ្លុះបញ្ចាំងខ្លាំងកើតឡើង ដែលផ្តល់ឱ្យសារធាតុ emulsion នូវលក្ខណៈទឹកដោះគោរបស់វា។-រូបរាងពណ៌ស។ នៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិតដំណក់ទឹកមានចាប់ពី 0.05μម៉ែត្រ ដល់ ០.១μម (តូចជាងអ្វីដែលអាចមើលឃើញបន្តិច-រលកពន្លឺ) ការខ្ចាត់ខ្ចាយពន្លឺកើតឡើង ហើយប្រព័ន្ធនេះហាក់ដូចជាថ្លា។ នៅទំហំដំណក់ទឹកក្រោម 0.05μម (តូចជាងអ្វីដែលអាចមើលឃើញឆ្ងាយ)-រលកពន្លឺ) ការបញ្ជូនពន្លឺគ្របដណ្ដប់ ហើយប្រព័ន្ធក្លាយជាថ្លា។ ប្រព័ន្ធដែលមានទំហំដំណក់ទឹកក្រោម 0.1μម ដែលមើលទៅថ្លា ឬថ្លា ត្រូវបានកំណត់ថាជាមីក្រូអេមុលស្យុង ដែលលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីម៉ាក្រូអេមុលស្យុងធម្មតា។ មីក្រូអេមុលស្យុងនៅតែជាអេមុលស្យុង គ្រាន់តែមានការបំបែកល្អិតៗជាង។-ដំណក់ទឹកដំណាក់កាល។ ការបង្កើតរបស់វាមិនត្រឹមតែត្រូវការសារធាតុ emulsifiers ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងត្រូវការផងដែរ-សារធាតុ emulsifiers។ នេះបង្ហាញថា emulsification-បើកបរ«ការរំលាយ«ជាទូទៅ វាអាស្រ័យលើការគ្រប់គ្រងទំហំភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបំបែក។
ប្រសិទ្ធភាពនៃសារធាតុ emulsifier អាស្រ័យលើតុល្យភាពដ៏ល្អិតល្អន់។ សមត្ថភាព hydrophilic និង lipophilic របស់វាបង្កើតបានជាឥទ្ធិពល seasaw ។ ឧទាហរណ៍ ទាប-អាល់កុលកាបូនបង្ហាញពីភាពជ្រាបទឹកខ្លាំង ហើយរលាយក្នុងទឹកជាមួយនឹងភាពស្និទ្ធស្នាលជាមួយប្រេងតិចតួច។ ផ្ទុយទៅវិញ សារធាតុ lipophilic ច្រើនពេកមិនអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយទឹក និងបង្ហាញប្រេង។-ឥរិយាបថរលាយ។ ទោះបីជាសារធាតុជាច្រើនមានទាំងសមាសធាតុ hydrophilic និង lipophilic ក៏ដោយ ក៏ពួកវាមិនអាចចាត់ថ្នាក់ជាសារធាតុ surfactants បានទេ។ ប្រសិនបើសារធាតុមួយមាន hydrophilic ឬ lipophilic ច្រើនលើសលប់ វាគ្រាន់តែជាផ្ទៃមួយប៉ុណ្ណោះ-សារធាតុសកម្ម ដូចជាសារធាតុបន្ថែមមួយចំនួនដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ។ រង្វាស់ដែលអាចវាស់វែងបានសម្រាប់ភាពធន់នឹងទឹក-ដូច្នេះកម្លាំង lipophilic គឺត្រូវការជាចាំបាច់ ពោលគឺអណ្តូង-អ៊ីដ្រូហ្វីលដែលគេស្គាល់-លីប៉ូហ្វីល-តម្លៃសមតុល្យ (HLB)។
តម្លៃ HLB ផ្តល់នូវការណែនាំដ៏មានតម្លៃសម្រាប់សារធាតុ emulsification ជាក់ស្តែង រួមជាមួយនឹងបច្ចេកទេសជាក់ស្តែងផ្សេងៗ ដែលត្រូវបានកត់ត្រានៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍ ហើយនឹងមិនត្រូវបានពន្យល់លម្អិតនៅទីនេះទេ។ ការផលិតប្រេង emulsification ជាមួយសារធាតុ emulsifiers មិនមែនជាការលំបាកពីកំណើតនោះទេ។ ប្រភេទសារធាតុ emulsifier កម្រិតថ្នាំ និងលក្ខខណ្ឌស្ថេរភាពល្អបំផុតអាចត្រូវបានកំណត់ដោយពិសោធន៍តាមរយៈការសាកល្បង។-និង-កំហុស។ ដូច្នេះការអភិវឌ្ឍសារធាតុ emulsifier ពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើការងារពិសោធន៍។ មីក្រូជាច្រើន-យន្តការកម្រិតនៃឥរិយាបថនៃសារធាតុ surfactant នៅតែមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ជាក់ឱ្យច្បាស់លាស់ទាំងស្រុងដោយអ្នកស្រាវជ្រាវរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ។ ក្រៅពី emulsification សារធាតុ surfactants ផ្តល់នូវមុខងារសើម ការសម្អាត ការបន្សាប ការរីករាលដាល ការរំលាយ និងមុខងារផ្សេងៗទៀត។ សម្រាប់ឧស្សាហកម្មរបស់យើង ការត្រួតពិនិត្យពិសោធន៍គឺជាវិធីសាស្រ្តជាក់ស្តែងមួយ ដោយសារចំណេះដឹងពិតបានមកពីការអនុវត្ត។ ច្បាប់ជាក់ស្តែងជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយពិសោធន៍៖ សារធាតុ emulsifiers លាយបញ្ចូលគ្នាមានដំណើរការល្អជាងសារធាតុ emulsifiers តែមួយ និងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ anionic និង non-ionic-សារធាតុអ៊ីយ៉ុងបង្កើតឥទ្ធិពលសហការអំណោយផល។
បើទោះបីជាទ្រឹស្តីសារធាតុ emulsifier មានភាពសាមញ្ញក៏ដោយ ការអនុវត្តជាក់ស្តែងបង្ហាញថាស្មុគស្មាញ។ ការប្រើប្រាស់សារធាតុ emulsifier តែម្នាក់ឯងជារឿយៗអាចដោះស្រាយបានតាមរយៈការពិសោធន៍ ប៉ុន្តែជាច្រើនក្រោយមក-សារធាតុបន្ថែមដែលមានផ្ទៃ-លក្ខណៈសម្បត្តិសកម្ម។ ទាំងនេះរំខានដល់ដំណើរការ emulsifier និងផ្លាស់ប្តូរ HLB ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃប្រព័ន្ធ។ ឧទាហរណ៍ធម្មតាមួយគឺសារធាតុទប់ស្កាត់ការច្រេះនៅក្នុង emulsions។ ផ្ទៃប៉ូលខ្ពស់ទាំងនេះ-គ្រឿងផ្សំសកម្មត្រូវបានបញ្ចូលសម្រាប់ការការពារច្រែះ ប៉ុន្តែអាចធ្វើឱ្យប្រេងមិនស្ថិតស្ថេរ-តុល្យភាពនៃសារធាតុ emulsifier ទឹក ហើយត្រូវតែគិតគូរក្នុងអំឡុងពេលជ្រើសរើសសារធាតុ emulsifier។ ការបង្កើតល្បាយនៃប្រភេទសារធាតុ emulsifier ច្រើនប្រភេទអាចកាត់បន្ថយកម្រិតថ្នាំ និងថ្លៃដើម ខណៈពេលដែលបង្កើនស្ថេរភាពនៃសារធាតុ emulsifier។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សំណួរទាក់ទងនឹងរបៀបផ្សំសារធាតុ emulsifier ផ្សេងៗគ្នា និងយន្តការលាយរបស់វាបង្កើនភាពស្មុគស្មាញនៃរូបមន្តយ៉ាងខ្លាំង។ ការយល់ច្រឡំជាប់លាប់អះអាងថា សារធាតុ emulsifier anionic និង cationic មិនអាចលាយបញ្ចូលគ្នាបានទេ។ តាមពិតទៅ anionic-ល្បាយសារធាតុផ្សំលើផ្ទៃ cationic ត្រូវបានរាយការណ៍យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសារធាតុផ្សំលើផ្ទៃ ទោះបីជាវាកម្រត្រូវបានអនុម័តនៅក្នុងវិស័យរបស់យើងក៏ដោយ។ អ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូម និងម៉ាញ៉េស្យូមដែលមាននៅក្នុងទឹករឹងក៏អាចរំខានដល់ខ្សែភាពយន្ត emulsion interfacial និងធ្វើឱ្យសារធាតុ emulsifiers អសកម្ម។ អ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូមមានបញ្ហាជាពិសេស៖ សារធាតុ emulsifiers លើផ្ទៃជាច្រើនមានប្រតិកម្មជាមួយកាល់ស្យូមដើម្បីបង្កើតជាទឹក។-សាប៊ូកាល់ស្យូមដែលមិនរលាយដែលធ្លាក់ចេញពីប្រព័ន្ធ។ ប្រធានបទនេះនឹងត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុងជំពូកបន្ទាប់។
ដូច្នេះហើយ សារធាតុ emulsifiers ដែលហាក់ដូចជាសាមញ្ញ កាន់តែស្មុគស្មាញខ្លាំង នៅពេលដែលសមាសធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានណែនាំ។ ការផលិតសារធាតុ emulsion ដែលបានបញ្ចប់មិនមែនជារឿងពិបាកនោះទេ។ បញ្ហាប្រឈមពិតប្រាកដគឺស្ថិតនៅលើការរក្សាស្ថេរភាពក្រោមលក្ខខណ្ឌសេវាកម្មចម្រុះ ដោយរក្សាប្រេង និងទឹកឱ្យរួមបញ្ចូលគ្នាជាអចិន្ត្រៃយ៍។
តម្រូវការប្រតិបត្តិការសម្រាប់សារធាតុ emulsifiers៖
ភាពធន់នឹងទឹករឹង
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនេះកំណត់លក្ខណៈនៃសារធាតុ emulsifier'ភាពធន់នឹងទឹករឹង។ សារធាតុ surfactants អ៊ីយ៉ុងធម្មតាជាទូទៅមានដំណើរការមិនល្អក្នុងន័យនេះ ដូច្នេះមិនមែន-សារធាតុសាប៊ូអ៊ីយ៉ុងកំពុងជំនួសពួកវាបន្តិចម្តងៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សារធាតុសាប៊ូអ៊ីយ៉ុងនៅតែរក្សាបាននូវគុណសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។
ទំនោរនៃការបង្កើតពពុះ
សារធាតុសាប៊ូអ៊ីយ៉ុងលីនេអ៊ែរបែបប្រពៃណីជាច្រើនបង្កើតពពុះច្រើន ដែលជំរុញឲ្យមានជំនឿខុសថា បរិមាណពពុះខ្ពស់ស្មើនឹងការសម្អាតបានល្អប្រសើរ។ ពពុះភាគច្រើនត្រូវបានបង្កឡើងដោយសារធាតុសាប៊ូ។ នៅក្នុងប្រេងរំអិលរបស់យើង-ឧស្សាហកម្មពាក់ព័ន្ធ ការបង្កើតពពុះតិចតួចបំផុតស្ទើរតែតែងតែជាការចង់បាន។ ជាអកុសល សារធាតុ emulsifiers ជាច្រើនបង្ហាញពីសមត្ថភាពបង្កើតពពុះខ្ពស់។ ដូច្នេះ អ្នកផលិតរូបមន្តត្រូវតែជ្រើសរើសថ្នាក់ emulsifier ដែលសមស្របដើម្បីទប់ស្កាត់ការបង្កើតពពុះ ដែលពន្យល់ពីតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់ដូច្នេះ។-ហៅថាទាប-សារធាតុ emulsifiers ស្នោ។
ស្ថេរភាពជីវសាស្រ្ត
ស្ថេរភាពជីវសាស្រ្តតំណាងឱ្យសន្ទស្សន៍ដំណើរការដ៏សំខាន់មួយទៀតសម្រាប់សារធាតុ emulsifiers។ ប្រសិនបើសារធាតុ emulsifier ងាយនឹងរងការរិចរិលពីបាក់តេរីក្នុងរយៈពេលយូរ-រយៈពេលប្រើប្រាស់ ការបោះចោលសារធាតុរាវកាត់ដែលត្រូវគ្នាជាបន្តបន្ទាប់ក្លាយជាបញ្ហាខ្លាំង។-បទប្បញ្ញត្តិការពារមានឥទ្ធិពលយ៉ាងម៉ឺងម៉ាត់លើការជ្រើសរើសសារធាតុ emulsifier និងគ្រប់គ្រងឧស្សាហកម្មទាំងមូល។
សារធាតុ emulsifiers ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ទៅជា anionic, cationic, amphoteric និង non--អ៊ីយ៉ុង និងក្រុមគ្រួសារដទៃទៀត ដែលទាំងអស់ត្រូវគ្នាទៅនឹងសារធាតុគីមីផ្សេងៗគ្នាដែលធ្លាប់ស្គាល់-អ្នកឯកទេសគីមីវិទ្យា។ អត្ថបទនេះនឹងមិនស៊ីជម្រៅទៅក្នុងការពិពណ៌នាលម្អិតដែលពេញនិយមនៃប្រភេទនីមួយៗទេ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មរបស់យើង អ៊ីយ៉ុងអានីយ៉ុង និងមិនមែនអ៊ីយ៉ុង-សារធាតុ emulsifiers អ៊ីយ៉ុង មានច្រើនលើសលប់ទាក់ទងនឹងការប្រើប្រាស់ និងភាពចម្រុះនៃផលិតផល។ នៅក្នុងប្រភេទនីមួយៗ មានរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលច្រើនដែលមានលក្ខណៈ emulsifier ខុសៗគ្នា ដែលនីមួយៗមានចំណុចខ្លាំង និងចំណុចខ្សោយរៀងៗខ្លួន។ ពួកវាត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាជាញឹកញាប់ដើម្បីកាត់បន្ថយកម្រិតប្រើប្រាស់ និងបង្កើនស្ថេរភាពនៃ emulsion។
មិនមានច្បាប់ថេរដាច់ខាតសម្រាប់រូបមន្ត emulsifier ទេ។ អថេររួមមានភាពខុសគ្នានៃមូលដ្ឋាន-ប្រេងទៅ-be-សារធាតុ emulsified, សមាមាត្រលាយសារធាតុ emulsifier, សេវាកម្ម-លក្ខខណ្ឌបរិស្ថាន លក្ខណៈបច្ចេកទេសពិសេសរបស់អតិថិជន និងផលប៉ះពាល់អន្តរកម្មពីសារធាតុបន្ថែមផ្សេងទៀត។ យ៉ាងណាក៏ដោយ ការពិសោធន៍ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយជាក់ស្តែងមួយ។ ការធ្វើតេស្ត emulsification គឺងាយស្រួលអនុវត្ត។ ទោះបីជាគ្មានផ្ទៃខាងក្រោយទ្រឹស្តីក៏ដោយ មនុស្សម្នាក់អាចសម្រេចបាននូវរូបមន្តដែលអាចអនុវត្តបានតាមរយៈការសាកល្បងម្តងហើយម្តងទៀត ទោះបីជាត្រូវចំណាយពេលវេលាក៏ដោយ។ សារធាតុ surfactant ពាក់ព័ន្ធ-ទ្រឹស្តីវិទ្យាសាស្ត្រ ដែលជួយពន្លឿនការអភិវឌ្ឍ គឺល្អ-បានចងក្រងជាឯកសារនៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍ដែលមានស្រាប់ និងគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនៃការបង្កើតសារធាតុ emulsification ដែលជួបប្រទះនៅក្នុងឧស្សាហកម្មរបស់យើង។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១១ ខែសីហា ឆ្នាំ ២០២៦