സർഫാകാന്റുകളുടെ ഘടനയും വിതരണക്ഷമതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

ജലീയ വിതരണ സംവിധാനങ്ങളാണ് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, സർഫക്ടാന്റുകളുടെ ഘടനയും വിതരണക്ഷമതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വിശകലനം ചെയ്യാൻ അവ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കാം. ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഖരകണങ്ങൾ എന്ന നിലയിൽ, അവയ്ക്ക് സർഫക്ടാന്റുകളുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. അയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, പുറത്തേക്ക് അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകൾ അവയുടെ സമാന ചാർജുകൾ കാരണം പരസ്പരം അകറ്റുന്നു. ഹൈഡ്രോഫോബിക് ശൃംഖലയുടെ നീളത്തിനനുസരിച്ച് സർഫക്ടാന്റുകളുടെ ആഗിരണം കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്നുവെന്ന് വ്യക്തമാണ്, അതിനാൽ നീളമുള്ള കാർബൺ ശൃംഖലകളുള്ള സർഫക്ടാന്റുകൾ ചെറിയ ശൃംഖലകളുള്ളവയെ അപേക്ഷിച്ച് മികച്ച വിതരണക്ഷമത കാണിക്കുന്നു.

സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് വെള്ളത്തിൽ അവയുടെ ലയിക്കുന്ന സ്വഭാവം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതുവഴി കണിക ഉപരിതലത്തിൽ അവയുടെ ആഗിരണം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സർഫാക്റ്റന്റും കണികകളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തി ദുർബലമാകുമ്പോൾ ഈ പ്രഭാവം കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, ജലീയ ഡൈ ഡിസ്‌പെർഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന സൾഫോണേറ്റഡ് ലിഗ്നോസൾഫോണേറ്റ് ഡിസ്‌പെർസന്റുകൾ ശക്തമായ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഡൈകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് മികച്ച താപ സ്ഥിരതയുള്ള ഡിസ്‌പെർഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഡൈകളിൽ അതേ ഡിസ്‌പെർസന്റ് പ്രയോഗിക്കുന്നത് മോശം താപ സ്ഥിരതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു; നേരെമറിച്ച്, കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള സൾഫോണേഷനുള്ള ലിഗ്നോസൾഫോണേറ്റ് ഡിസ്‌പെർസന്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് നല്ല താപ സ്ഥിരതയുള്ള ഡിസ്‌പെർഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഉയർന്ന സൾഫോണേറ്റഡ് ഡിസ്‌പെർസന്റുകൾക്ക് ഉയർന്ന ലയിക്കുന്ന സ്വഭാവം ഉണ്ട്, ഇത് ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഡൈകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് എളുപ്പത്തിൽ വേർപെടുത്താൻ കാരണമാകുന്നു, അവിടെ യഥാർത്ഥ ഇടപെടൽ ഇതിനകം ദുർബലമാണ്, അങ്ങനെ ഡിസ്‌പെർസിബിലിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നു.

ചിതറിക്കിടക്കുന്ന കണികകൾ സ്വയം വൈദ്യുത ചാർജുകൾ വഹിക്കുകയും വിപരീത ചാർജുകളുള്ള ഒരു സർഫാക്റ്റന്റ് തിരഞ്ഞെടുക്കുകയും ചെയ്താൽ, കണികകളിലെ ചാർജുകൾ നിർവീര്യമാക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഫ്ലോക്കുലേഷൻ സംഭവിക്കാം. ചാർജ്-ന്യൂട്രലൈസ് ചെയ്ത കണികകളിലേക്ക് സർഫാക്റ്റന്റിന്റെ രണ്ടാമത്തെ പാളി ആഗിരണം ചെയ്തതിനുശേഷം മാത്രമേ സ്ഥിരമായ വിസർജ്ജനം കൈവരിക്കാൻ കഴിയൂ. സമാന ചാർജുകളുള്ള ഒരു സർഫാക്റ്റന്റ് തിരഞ്ഞെടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, കണികകളിലേക്ക് സർഫാക്റ്റന്റിന്റെ ആഗിരണം ബുദ്ധിമുട്ടായിത്തീരുന്നു; അതുപോലെ, ഡിസ്പർഷൻ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ ആവശ്യമായ അഡോർപ്ഷൻ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ മാത്രമേ നേടാനാകൂ. പ്രായോഗികമായി, ഉപയോഗിക്കുന്ന അയോണിക് ഡിസ്പേഴ്സന്റുകളിൽ സാധാരണയായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഒന്നിലധികം അയോണിക് ഗ്രൂപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.മുഴുവൻ സർഫക്ടന്റ് തന്മാത്രയിലുടനീളം, അതേസമയം അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകളിൽ ആരോമാറ്റിക് വളയങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഈതർ ബോണ്ടുകൾ പോലുള്ള ധ്രുവ ഗ്രൂപ്പുകളുള്ള അപൂരിത ഹൈഡ്രോകാർബൺ ശൃംഖലകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

പോളിയോക്‌സിത്തിലീൻ നോൺയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾക്ക്, ഉയർന്ന ജലാംശം ഉള്ള പോളിയോക്‌സിത്തിലീൻ ശൃംഖലകൾ വളഞ്ഞ രൂപാന്തരീകരണത്തിൽ ജലീയ ഘട്ടത്തിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും ഖരകണങ്ങളുടെ സംയോജനത്തിനെതിരെ ഫലപ്രദമായ ഒരു സ്റ്റെറിക് തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേസമയം, കട്ടിയുള്ളതും മൾട്ടി-ലെയേർഡ് ഹൈഡ്രേറ്റഡ് ഓക്‌സിത്തിലീൻ ശൃംഖലകൾ കണികകൾക്കിടയിലുള്ള വാൻ ഡെർ വാൽസ് ബലങ്ങളെ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും അവയെ മികച്ച ഡിസ്പെർസന്റുകളാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിന്റെയും എഥിലീൻ ഓക്സൈഡിന്റെയും ബ്ലോക്ക് കോപോളിമറുകൾ ഡിസ്പെർസന്റുകളായി ഉപയോഗിക്കാൻ പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്. അവയുടെ നീളമുള്ള പോളിയോക്‌സിത്തിലീൻ ശൃംഖലകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതിന്റെ ഗുണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം അവയുടെ വിപുലീകൃത പോളിപ്രൊഫൈലിൻ ഓക്സൈഡ് ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകൾ ഖരകണങ്ങളിലേക്ക് ശക്തമായ ആഗിരണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു; അതിനാൽ, രണ്ട് ഘടകങ്ങളുടെയും നീളമുള്ള ശൃംഖലകളുള്ള കോപോളിമറുകൾ ഡിസ്പെർസന്റുകളായി വളരെ അനുയോജ്യമാണ്.

അയോണിക്, നോൺ-അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾ സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ, മിക്സഡ് സിസ്റ്റം തന്മാത്രകളെ ജലീയ ഘട്ടത്തിലേക്ക് വ്യാപിപ്പിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുക മാത്രമല്ല, കണികകളുടെ സംയോജനത്തെ തടയുന്ന ഒരു സ്റ്റെറിക് തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, മാത്രമല്ല ഖരകണങ്ങളിലെ ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിന്റെ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ, മിക്സഡ് സിസ്റ്റത്തിന്, ജലീയ ഘട്ടത്തിൽ സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ വർദ്ധിച്ച ലയിക്കുന്നത കണിക ഉപരിതലത്തിൽ അവയുടെ ആഗിരണം ഗണ്യമായി തടയുന്നില്ലെങ്കിൽ, നീളമുള്ള ഹൈഡ്രോഫോബിക് ശൃംഖലകളുള്ള ഡിസ്പേഴ്സന്റ് മികച്ച ഡിസ്പേഴ്സിംഗ് പ്രകടനം പ്രദർശിപ്പിക്കും.