د لویې لارې انجینرۍ کې د سرفیکټینټونو کارول

سرفکټینټونه (چې د سطحې فعالو موادو په نوم هم پیژندل کیږي) د صنعت او کرنې په پراختیا کې لازمي کیمیاوي مرستندویان دي، چې د کوچني خوراک سره د پام وړ پایلو ترلاسه کولو ګټه لري. په ځانګړي توګه د دوهمې نړیوالې جګړې وروسته، د پیټرو کیمیکل صنعت پراختیا سره، په چټکۍ سره راڅرګندیدونکي مصنوعي سرفیکټینټ صنعت په مختلفو برخو کې د سرفیکټینټ کارولو ته وده ورکړې، لکه پټرولیم، ټوکر، آفت وژونکي، طبي درملنه، فلزات، کان کیندنه، ماشینري، ساختماني، سړکونه، هوایی چلند، خواړه، چاپیریال ساتنه، مینځل او رنګ کول، او نور. دا مقاله به د لویې لارې انجینرۍ کې د اسفالټ ایملسیفیر په توګه د سرفیکټینټ کارولو معرفي کولو باندې تمرکز وکړي.

۱. د تعریفسرفیکټینټونه

خلکو د اوږدې مودې تولیدي تمرینونو کې موندلي چې د ځینو موادو محلولونه کولی شي د محلولونو سطحي ځانګړتیاوې په خورا ټیټ غلظت کې هم د پام وړ بدل کړي، دوی د ځینې تولید اړتیاو لپاره مناسب کوي، لکه د محلول سطحي فشار یا بین الصافي فشار کمول، د لندبل زیاتوالی، د مخنیوي وړتیا، ایملسیفینګ او فوم کولو ملکیتونه، او داسې نور. صابون، چې ډیری وختونه په ورځني ژوند کې کارول کیږي، یو له داسې موادو څخه دی. د صابون په څیر موادو یوه د پام وړ ځانګړتیا دا ده چې په اوبو کې لږ مقدار اضافه کول کولی شي د اوبو سطحي فشار خورا کم کړي.

د ساینس او ​​ټیکنالوژۍ پرمختګ او د تولید پراختیا سره، خلکو د داسې موادو د ملکیتونو او دندو په اړه ژورې څیړنې ترسره کړې او د سرفیکټینټانو نسبتا دقیق تعریف یې ورکړی دی. دا دی، سرفیکټینټ یو کیمیاوي ماده ده چې کولی شي د محلول (معمولا اوبه) د سطحې فشار (یا د مایع-مایع انټرفیسیل فشار) په خورا ټیټ غلظت کې د پام وړ کم کړي، د سیسټم د سطحې حالت بدل کړي، په دې توګه د اغیزو لړۍ رامینځته کوي لکه لوند کول او د لوند ضد کول، ایمولسیفیکیشن او ډیمولیفیکیشن، خپریدل او کوګولیشن، فوم کول او ډیفوم کول، او محلول کول.

۲. د سرفیکټینټ ساختماني ځانګړتیاوې

د سرفیکټینټ مالیکولونه له دوو برخو څخه جوړ شوي دي چې په بشپړ ډول مختلف ملکیتونه لري: یوه برخه یې لیپوفیلیک ګروپ دی (چې د هایدروفوبیک ګروپ په نوم هم پیژندل کیږي) چې د تیلو سره مینه لري، او بله برخه یې هایدروفوبیک ګروپ دی (چې د اولیوفوبییک ګروپ په نوم هم پیژندل کیږي) چې د اوبو سره مینه لري. د سرفیکټینټانو دا جوړښتي ځانګړتیا د دې لامل کیږي چې کله دوی په اوبو کې منحل شي، هایدروفیلیک ګروپونه د اوبو مالیکولونو لخوا جذب شي، پداسې حال کې چې لیپوفیلیک ګروپونه د اوبو مالیکولونو لخوا شړل کیږي. د دې بې ثباته حالت د لرې کولو لپاره، دوی باید د مایع سطحه ونیسي، د لیپوفیلیک ګروپونه اتموسفیر ته غځیږي او هایدروفیلیک ګروپونه په اوبو کې غځیږي.

که څه هم د سرفیکټینټ مالیکولونو جوړښتي ځانګړتیا دا ده چې دوی امفیفیلیک مالیکولونه دي، ټول امفیفیلیک مالیکولونه سرفیکټینټ ندي. یوازې امفیفیلیک مادې چې کافي اوږده لیپوفیلیک برخه لري سرفیکټینټ دي.

د مثال په توګه، د غوړ اسید سوډیم مالګو په لړۍ کې، هغه مرکبات چې د کاربن اتومونو لږ شمیر لري (لکه سوډیم فارمیټ، سوډیم اسټیټ، سوډیم پروپیونیټ، سوډیم بټیریټ، او نور) ټول لیپوفیلیک او هایدروفیلیک ګروپونه لري او د سطحې فعالیت لري، مګر دوی د صابون په توګه کار نه کوي او له همدې امله سرفیکټینټ نه شي بلل کیدی. یوازې هغه وخت چې د کاربن اتومونو شمیر تر یوې اندازې پورې زیات شي د سوډیم غوړ اسیدونه د سطحې څرګند فعالیت ښیې او د صابون عمومي ملکیتونه لري. ډیری طبیعي څاروي او نباتاتي غوړ او غوړ د غوړ اسید ایسټرونه دي چې له 10 څخه تر 18 کاربن اتومونه لري. که چیرې دا اسیدونه د هایدروفیلیک ګروپ سره یوځای شي، نو دوی به د لیپوفیلیکیت او هایدروفیلیکیت د یوې ټاکلې درجې سره سرفیکټینټ شي، او ښه محلولیت ولري.

۳. د سرفیکټینټونو کارول پهد لویې لارې انجینري

۳.۱.سرفیکټینټونه اود اسفالټ ایملسیفیرونه

د اسفالټ ایمولسیفایر یو ډول سرفیکټینټ دی. ایمولسیفایرونه او ډیټرجنټونه شریک ملکیتونه لري لکه جذب، سمت، د کولویډال ایونونو جوړولو وړتیا، او د انټرفیسیل فشار کمولو وړتیا. په هرصورت، د ایمولسیفایر په توګه، دا باید د فلم جوړولو ځانګړتیاوې هم ولري. په ځانګړي توګه د اسفالټ ایمولسیفایرونو لپاره، دوی اړتیا لري چې د مناسب کاربن زنځیر سره الکینونه ولري ترڅو د اسفالټ سره ښه ایمولسیفایر شي.

۳.۲.د اسفالټ ایمولسیفیرونو طبقه بندي

ایمولسیفایرونه په ایونیک او غیر ایونیک ډولونو ویشل شوي دي د دې پراساس چې ایا د ایمولسیفایر مالیکولونو هایدروفیلیک ګروپونه چارجونه لري کله چې ایمولسیفایرونه په اوبو کې منحل کیږي. ایونیک ایمولسیفایرونه په اوبو کې د ایونیزیشن وروسته د دوی هایدروفیلیک ګروپونو لخوا لیږدول شوي چارجونو کې توپیر له امله نور په کیشنیک، انیونیک او امفوټیریک ایونیک ډولونو ویشل شوي دي.

د انیونیک اسفالټ ایمولسیفیر خام مواد ارزانه او په اسانۍ سره شتون لري، او د تولید پروسه ساده ده. له همدې امله، ترټولو لومړنی تولید شوی ایمولسیف شوی اسفالټ انیونیک ایمولسیف شوی اسفالټ و، کوم چې عموما د منځني سیټ ډول دی، او ځینې ورو سیټ ډولونه هم شتون لري. دا د سلیري سیل کولو، ننوتلو، سطحې درملنې، او نورو لپاره کارول کیدی شي. که څه هم انیونیک ایمولسیفیرونه د قیمت ګټې لري، دوی د اسفالټ اصلي ملکیتونو باندې لوی اغیزه لري، او د ساختماني پروسې په جریان کې ډیری ستونزې رامینځته کیږي. له همدې امله، کله چې دوی پلي کوئ، نو اړینه ده چې د لګښت، ساختماني اغیزې او ساختماني کیفیت جامع اغیزې په پام کې ونیسئ.

Cایتونیک ایملسیفیرaکه څه هم دا نسبتا ناوخته وده کړې، تمرین ښودلې چې دا د مختلفو معدني موادو سره ښه چپکونکی دی، د چټک جوړښت سرعت، لوړ لومړني ځواک، او ټیټ خوراک سره. دا نه یوازې د انیونیک ایمولسیفایرونو ګټو ته لوبه ورکوي بلکه د دوی نیمګړتیاوې هم پوره کوي، پدې توګه د هغې پراختیا راهیسې ډیر پام ځانته را اړوي. کیشنیک اسفالټ ایمولسیفایرونه د ډولونو پراخه ډولونه او د طبقه بندي مختلف میتودونه لري. دوی معمولا د دوی د کیمیاوي جوړښتونو له مخې طبقه بندي کیږي، او عام یې په عمده توګه الکیل امینونه، څلور اړخیزه اوسپنې مالګې، لیګنین امینونه، امیډازولینونه، او نور شامل دي.

د زویټریونیک ایمولسیفایر مالیکولونه دواړه تیزابي او اساسي ګروپونه لري، او دوی په اسانۍ سره "داخلي مالګې" جوړوي. د زویټریونیک ایمولسیفایرونو د اوبو محلولونو ځانګړتیا دا ده چې د دوی بریښنایی چارج د pH ارزښت کې بدلون سره بدلیږي. دوی په سختو اوبو کې د کلسیم د خپریدو قوي وړتیا او د نورو ډولونو ایمولسیفایرونو سره ښه مطابقت لري، مګر د دوی قیمت نسبتا لوړ دی.

ډیری غیر ایونیک ایمولسیفایرونه د ایتیلین اکسایډ د فعال هایدروجن لرونکي مرکباتو سره د تعامل له لارې ترلاسه کیږي (لکه فینولونه، الکولونه، کاربوکسیلیک اسیدونه، امینونه، او نور). د دوی فعالیت نه یوازې د هایدروفوبیک الکیل ګروپونو سره تړاو لري بلکه د پولی اکسایتیلین زنځیرونو اوږدوالي سره هم تړاو لري. دوی د لوړ سطح فعالیت، ثبات، او ښه ایمولسیفاینګ وړتیا لري، د نورو ایمولسیفایرونو او د دوی اضافه کونکو سره ښه مطابقت ښیې، او په فلزي ایونونو باندې یو ځانګړی چیلیټینګ اغیزه لري. د دوی فعالیت د محلول د pH ارزښت څخه خپلواک دی، او د فیز انورژن تودوخې (PIT) کې رامینځته شوی ایمولسیفایر ترټولو باثباته دی.

۳.۳.د اسفالټ ایمولسیفیرونو کاري اصل

کله چې د ایملسیفیر غلظت خورا ټیټ وي، نو د ایملسیفیر مالیکولونه ډیر لږ وي. د هوا او اوبو ترمنځ په انټرفیس کې، د ایملسیفیر مالیکولونو لوی شمیر راټولیدل ناممکن دي. په سطحه، دا تقریبا لاهم د هوا او اوبو سره مستقیم تماس کې دی، او د سطحې فشار تقریبا بدل شوی نه دی، لاهم د خالص اوبو سطحې فشار ته نږدې دی.

کله چې د ایملسیفیر غلظت په مناسب ډول زیات شي، د ایملسیفیر مالیکولونه په چټکۍ سره د اوبو په سطحه راټولیږي، چې د هوا او اوبو ترمنځ د تماس ساحه کموي، چې په دې توګه د سطحې فشار په چټکۍ سره راټیټیږي.

کله چې د ایملسیفیر غلظت نور هم زیات شي او یو ټاکلي ارزښت ته ورسیږي، د ایملسیفیر مالیکولونو لوی شمیر د اوبو محلول په سطحه راټولیږي، چې د محلول سطحه پوښي یو مونو مالیکولر فلم جوړوي، کوم چې په بشپړ ډول د هوا څخه د اوبو محلول جلا کوي او د سطحې فشار ثبات کوي. که چیرې د ایملسیفیر غلظت یو څه نور هم زیات شي، د ایملسیفیر مالیکولونه نور نشي کولی د اوبو په سطحه راټول شي، بلکه پخپله په مایکیلونو یا مایکیللر مجموعو کې راټول شي چې لیپوفیلیک ګروپونه دننه او هایدروفیلیک ګروپونه بهر ته اشاره کوي. لږترلږه غلظت چې په هغه کې مایکیلونه یا مایکیللر مجموعې د جوړیدو پیل کوي معمولا د کریټیکل مایکیل غلظت (CMC) په نوم یادیږي.

د مهم مایکل غلظت ته رسیدو وروسته، که چیرې د ایملسیفیر غلظت زیات شي، د سطحې فشار به نور کم نشي. څرنګه چې یو مونو مالیکولر فلم لا دمخه په سطحه جوړ شوی، د ایملسیفیر مالیکولونه سره یوځای کیږي او نږدې حرکت کوي، په مایکلونو کې راټولیدو ته دوام ورکوي، په دې توګه په ایمولشن کې د مایکلونو شمیر په دوامداره توګه زیاتیږي.

د اسفالټ ایمولسیفیکیشن د ایمولسیفیکیشن عمل یو مهم اړخ دی. د تیلو او اوبو محلول ته د ایمولسیفییر اضافه کولو وروسته، د ایمولسیفییر دوه ډلې ځانونه په سمتي ډول تنظیموي، د تیلو او اوبو دوه انٹرفیسونه سره نښلوي، په دې توګه دوی د یو بل د مخنیوي مخه نیسي. د ګډولو او خپریدو وروسته، اسفالټ کولی شي په ثابت ډول په اوبو کې د ښی ذراتو په بڼه خپور شي.

پایله

د اسفالټ ایمولسیفیرونو د مثال په توګه اخیستل، دا مقاله د سرفیکټینټ جوړښتي ځانګړتیاو، کاري اصولو او د سرفیکټینټ د کارولو حالت جامع معرفي او تحلیل وړاندې کوي. سرفیکټینټ کولی شي په مؤثره توګه د اوبو سطحي فشار کم کړي، په مختلفو نورو انٹرفیسونو کې د سرفیکټینټ مالیکولونه په کلکه جذب کړي، او ډیری وختونه د سمتي جذب یوه ټاکلې کچه ولري. دا سمتي جذب دی چې سرفیکټینټانو ته وړتیا ورکوي چې ډیری دندې ولري لکه ایمولسیفیکیشن، ډیمولیفیکیشن، فومینګ، خپریدل، کوګولیشن، او لوند کول. د اسفالټ ایمولسیفیران د سرفیکټینټانو د ایمولسیفیکیشن اغیزې په کارولو سره کار کوي. که د اقتصادي فعالیت له نظره وي یا د چاپیریال ساتنې له نظره، سړه جوړونه په 21 پیړۍ کې د لویې لارې انجینرۍ پراختیا کې یو مهم رجحان وي، او ایمولسیفیران د دې ټیکنالوژۍ اصلي برخه ده. د ایمولسیفییر فعالیت څیړنه او ښه والی به یقینا په سړه جوړښت ژوره اغیزه ولري.