जेव्हा एखादा घन पदार्थ द्रवाच्या संपर्कात येतो, तेव्हा ओलावा निर्माण होतो. मूळ घन-वायू आणि द्रव-वायू आंतरपृष्ठे नाहीशी होतात आणि एक नवीन घन-द्रव आंतरपृष्ठ तयार होते. उदाहरणार्थ, कापडाचे तंतू हे मोठे विशिष्ट पृष्ठभाग क्षेत्रफळ असलेले सच्छिद्र पदार्थ आहेत. जेव्हा एखादे द्रावण तंतूंवर पसरते, तेव्हा ते तंतूंमधील फटींमध्ये शिरते आणि हवेला विस्थापित करते, ज्यामुळे मूळ हवा-तंतू आंतरपृष्ठाचे रूपांतर द्रव-तंतू आंतरपृष्ठात होते.—ही एक सामान्य ओलावा देण्याची प्रक्रिया आहे. दरम्यान, द्रावण तंतूंच्या आतल्या भागात शिरते, या प्रक्रियेला भेदन असे म्हणतात. ओलावा देण्याची आणि भेदन सुलभ करणाऱ्या पृष्ठक्रियाकारकांना अनुक्रमे ओलावा देणारे घटक आणि भेदन करणारे घटक म्हणतात.
तेलांचा पाण्यामध्ये पृष्ठताण जास्त असतो. जेव्हा पाण्यात तेल टाकून मिश्रण जोरात ढवळले जाते, तेव्हा तेलाचे बारीक थेंबांमध्ये विभाजन होऊन पायस (इमल्शन) तयार होते, परंतु ढवळणे थांबल्यावर मिश्रण पुन्हा थरांमध्ये वेगळे होते. जर सर्फॅक्टंट टाकून मिश्रण ढवळले, तर ढवळणे थांबल्यानंतरही बराच वेळ थर सहजपणे वेगळे होत नाहीत, यालाच पायसीकरण (इमल्सिफिकेशन) म्हणतात. तेलाच्या रेणूंचा जलविरोधी (हायड्रोफोबिक) भाग सर्फॅक्टंटच्या जलस्नेही (हायड्रोफिलिक) गटांनी वेढलेला असतो, ज्यामुळे दिशात्मक आकर्षण शक्ती निर्माण होते. यामुळे पाण्यात तेल विखुरण्यासाठी लागणारी ऊर्जा कमी होते आणि तेलांचे प्रभावी पायसीकरण साधले जाते.
सर्फॅक्टंट्सच्या इमल्सिफायिंग प्रभावामुळे, घन पृष्ठभागांवरून वेगळे झालेले तेल आणि धुळीचे कण जलीय द्रावणांमध्ये स्थिरपणे इमल्सिफाय आणि विखुरले जाऊ शकतात, ज्यामुळे ते स्वच्छ केलेल्या पृष्ठभागांवर पुन्हा जमा होण्यापासून आणि पुनर्प्रदूषण होण्यापासून रोखले जातात.
विक्षेपण म्हणजे अशी प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये अविद्राव्य घन पदार्थ द्रावणात लहान कणांच्या स्वरूपात वितरित होऊन निलंबन तयार करतात. जे पृष्ठक्रियाकारक घन पदार्थांचे विक्षेपण वाढवतात आणि स्थिर निलंबन टिकवून ठेवतात, त्यांना विक्षेपक म्हणतात. व्यवहारात, जेव्हा अर्ध-घन तेलांचे द्रावणांमध्ये पायसीकरण आणि विक्षेपण केले जाते, तेव्हा पायसीकरण आणि विक्षेपण यांमधील फरक ओळखणे कठीण असते. पायसीकरणकारक आणि विक्षेपक हे सहसा एकाच प्रकारचे पदार्थ असल्यामुळे, व्यावहारिक उपयोगांमध्ये त्यांना एकत्रितपणे पायसीकरणकारक-विक्षेपक म्हटले जाते.
विद्राव्यीकरण म्हणजे सर्फॅक्टंट्सद्वारे पाण्यात कमी विरघळणाऱ्या किंवा अविद्राव्य पदार्थांची विद्राव्यता वाढवणे. उदाहरणार्थ, पाण्यात बेंझिनची विद्राव्यता आकारमानानुसार ०.०९% आहे. सोडियम ओलिएटसारखे सर्फॅक्टंट्स टाकल्यावर, बेंझिनची विद्राव्यता १०% पर्यंत वाढू शकते.
विद्राव्यीकरण हे पाण्यात सर्फॅक्टंट्सद्वारे तयार होणाऱ्या मायसेल्सशी जवळून संबंधित आहे. जलीय द्रावणात हायड्रोफोबिक आंतरक्रियांमुळे सर्फॅक्टंट रेणूंच्या हायड्रोकार्बन साखळ्या एकमेकांच्या जवळ आल्यावर तयार होणारा समूह म्हणजे मायसेल होय. मायसेलचा आतील भाग मूलतः द्रव हायड्रोकार्बनचा बनलेला असतो, त्यामुळे बेंझिन आणि मिनरल ऑइलसारखे पाण्यात अविद्राव्य असलेले नॉन-पोलर सेंद्रिय विद्राव्य पदार्थ मायसेल्सच्या आत सहजपणे विरघळू शकतात. विद्राव्यीकरण म्हणजे मायसेल्सद्वारे लिपोफिलिक पदार्थांचे विरघळणे, जो सर्फॅक्टंट्सचा एक अद्वितीय गुणधर्म आहे. ही प्रक्रिया तेव्हाच प्रभावी ठरते जेव्हा द्रावणातील सर्फॅक्टंटची सांद्रता क्रिटिकल मायसेल सांद्रतेपेक्षा (CMC) जास्त असते, म्हणजेच जेव्हा मोठ्या संख्येने मोठे मायसेल्स अस्तित्वात असतात. याव्यतिरिक्त, मोठे मायसेल्स अधिक विद्राव्यीकरण क्षमता प्रदान करतात.
विद्राव्यीकरण हे पायसीकरणापेक्षा वेगळे आहे. पायसीकरणामुळे एक खंडित आणि अस्थिर बहु-प्रावस्था प्रणाली तयार होते, जिथे एक द्रव प्रावस्था पाण्यात किंवा दुसऱ्या द्रव प्रावस्थेत विखुरलेली असते. याउलट, विद्राव्यीकरणामुळे एक एकसंध, स्थिर एक-प्रावस्था प्रणाली तयार होते, जिथे विद्राव्यीकरण करणारे द्रावण आणि विरघळणारा पदार्थ एकाच प्रावस्थेत अस्तित्वात असतात. एकाच प्रकारच्या सर्फॅक्टंटमध्ये पायसीकरण आणि विद्राव्यीकरण हे दोन्ही गुणधर्म असू शकतात, परंतु विद्राव्यीकरण तेव्हाच होते जेव्हा त्याची सांद्रता क्रांतिक मायसेल सांद्रतेपेक्षा जास्त असते.
जेव्हा सर्फॅक्टंटचे रेणू कापडाच्या पृष्ठभागावर एका विशिष्ट दिशेने संरेखित होतात, तेव्हा ते कापडाचा स्थिर घर्षण गुणांक कमी करतात. नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्स, जसे की लिनियर अल्काइल पॉलीऑक्सिथिलीन पॉलीओल्स आणि लिनियर अल्काइल फॅटी ऍसिड पॉलीऑक्सिथिलीन इथर्स, तसेच विविध कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स, कापडाचा स्थिर घर्षण गुणांक कमी करू शकतात आणि अशा प्रकारे फॅब्रिक सॉफ्टनर म्हणून काम करतात. तथापि, शाखायुक्त अल्काइल किंवा ऍरोमॅटिक गट असलेले सर्फॅक्टंट्स कापडाच्या पृष्ठभागावर एक सुव्यवस्थित दिशात्मक रचना तयार करण्यात अयशस्वी ठरतात आणि म्हणूनच ते सॉफ्टनर म्हणून वापरण्यासाठी अयोग्य आहेत.
पोस्ट करण्याची वेळ: १० जून २०२६