குழம்பின் நிலைத்தன்மைக்கு பங்களிக்கும் காரணிகள் யாவை?

குழம்புகளின் நிலைத்தன்மையை நிர்வகிக்கும் காரணிகள்​

நடைமுறைப் பயன்பாடுகளில், ஒரு குழம்பின் நிலைத்தன்மை என்பது, அதில் சிதறியுள்ள துளிகள் ஒன்றிணைவதை எதிர்க்கும் திறனைக் குறிக்கிறது. குழம்பின் நிலைத்தன்மையை அளவிடுவதற்கான அளவீடுகளில், சிதறிய துளிகளுக்கு இடையேயான ஒன்றிணைப்பு விகிதம் மிக முக்கியமானது; ஓரலகு கனஅளவிற்கான துளிகளின் எண்ணிக்கை காலப்போக்கில் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை அளவிடுவதன் மூலம் இதைத் தீர்மானிக்க முடியும். குழம்பில் உள்ள துளிகள் ஒன்றிணைந்து பெரிய துளிகளாக மாறி, இறுதியில் உடைவதற்கு வழிவகுக்கும்போது, ​​இந்தச் செயல்முறையின் வேகம் முக்கியமாகப் பின்வரும் காரணிகளைச் சார்ந்துள்ளது: இடைமுகப் படலத்தின் இயற்பியல் பண்புகள், துளிகளுக்கு இடையேயான நிலைமின்னியல் விலக்கு, பாலிமர் படலங்களால் ஏற்படும் இடத்தடை, தொடர்நிலையின் பாகுத்தன்மை, துளியின் அளவு மற்றும் பரவல், நிலை-கனஅளவு விகிதம், வெப்பநிலை மற்றும் பல.

இவற்றில், இடைமுகப் படலத்தின் இயற்பியல் தன்மை, மின்சார இடைவினைகள் மற்றும் இடத்தடை ஆகியவை மிகவும் முக்கியமானவை.

(1) இடைமுகப் படலத்தின் இயற்பியல் பண்புகள்

சிதறிய நிலையில் உள்ள துளிகளுக்கு இடையேயான மோதலே ஒன்றிணைதலுக்கு அவசியமான முன்நிபந்தனையாகும். ஒன்றிணைதல் நிகழ்வானது, குழம்பு உடையும் வரை சிறிய துளிகளைப் பெரிய துளிகளாகச் சுருக்கி, இடைவிடாமல் தொடர்கிறது. மோதல் மற்றும் ஒன்றிணைதலின் போது, ​​துளியின் இடைமுகப் படலத்தின் இயந்திர வலிமையே குழம்பின் நிலைத்தன்மையைத் தீர்மானிக்கும் முதன்மையான காரணியாக விளங்குகிறது. இடைமுகப் படலத்திற்கு கணிசமான இயந்திர வலிமையை அளிக்க, அது ஒரு ஒத்திசைவான படலமாக இருக்க வேண்டும்—அதன் அங்கமான சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகள் வலுவான பக்கவாட்டு விசைகளால் ஒன்றாகப் பிணைக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும். அந்தப் படலம் நல்ல மீள்தன்மையையும் கொண்டிருக்க வேண்டும், அப்போதுதான் துளி மோதல்களால் குறிப்பிட்ட இடத்தில் சேதம் ஏற்படும்போது, ​​அது தானாகவே தன்னைச் சரிசெய்துகொள்ளும்.

(2) மின்சார இடைவினைகள்

குழம்புகளில் உள்ள துளிகளின் மேற்பரப்புகள் பல்வேறு காரணங்களுக்காக குறிப்பிட்ட மின்னூட்டங்களைப் பெறக்கூடும்: அயனி சர்பாக்டான்ட்களின் அயனியாக்கம், துளியின் மேற்பரப்பில் குறிப்பிட்ட அயனிகள் ஒட்டிக்கொள்ளுதல், துளிகளுக்கும் சுற்றியுள்ள ஊடகத்திற்கும் இடையிலான உராய்வு போன்றவை. எண்ணெய்-நீர் (O/W) குழம்புகளில், துளிகளின் மின்னூட்டமானது அவை ஒன்றுசேர்தல், ஒன்றிணைதல் மற்றும் இறுதியில் உடைவதைத் தடுப்பதில் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. கூழ்ம நிலைத்தன்மைக் கோட்பாட்டின்படி, வான் டெர் வால்ஸ் விசைகள் துளிகளை ஒன்றாக ஈர்க்கின்றன; ஆயினும், துளிகளின் மேற்பரப்பு இரட்டை அடுக்குகள் ஒன்றுடன் ஒன்று மேற்பொருந்தும் அளவுக்கு அவை நெருங்கி வரும்போது, ​​நிலைமின்னியல் விலக்கம் மேலும் நெருங்குவதைத் தடுக்கிறது. தெளிவாக, விலக்கம் ஈர்ப்பை விட அதிகமாக இருந்தால், துளிகள் மோதி ஒன்றிணைவதற்கான வாய்ப்பு குறைகிறது, மேலும் குழம்பு நிலையாக இருக்கும்; இல்லையெனில், ஒன்றிணைதலும் உடைதலும் நிகழ்கின்றன.

நீர்-எண்ணெய் (W/O) குழம்புகளைப் பொறுத்தவரை, நீர்த் துளிகள் குறைந்த மின்னூட்டத்தையே கொண்டுள்ளன, மேலும் தொடர் கட்டமானது குறைந்த மின்காப்பு மாறிலி மற்றும் தடிமனான இரட்டை அடுக்கைக் கொண்டிருப்பதால், நிலைமின்னியல் விளைவுகள் நிலைத்தன்மையின் மீது ஒரு சிறிய தாக்கத்தை மட்டுமே ஏற்படுத்துகின்றன.

(3) ஸ்டெரிக் நிலைப்படுத்தல்

பாலிமர்கள் குழம்பாக்கிகளாகச் செயல்படும்போது, ​​இடைமுக அடுக்கு கணிசமாகத் தடிமனாகி, ஒவ்வொரு துளியைச் சுற்றியும் ஒரு வலுவான நீர்நாட்டக் கவசத்தை உருவாக்குகிறது—இது துளிகள் நெருங்கி வந்து தொடர்பு கொள்வதைத் தடுக்கும் ஒரு இடஞ்சார்ந்த தடையாகும். பாலிமர் மூலக்கூறுகளின் நீர்நாட்டத் தன்மையானது, பாதுகாப்பு அடுக்கிற்குள் கணிசமான அளவு தொடர்-கட்ட திரவத்தையும் சிக்கவைத்து, அதை ஒரு கூழ்மத்தைப் போன்றதாக ஆக்குகிறது. இதன் விளைவாக, இடைமுகப் பகுதி அதிகரித்த இடைமுகப் பாகுத்தன்மையையும் சாதகமான மீள்பாகுத்தன்மையையும் வெளிப்படுத்துகிறது, இது துளிகள் இணைவதைத் தடுக்கவும் நிலைத்தன்மையைப் பாதுகாக்கவும் உதவுகிறது. சில துளிகள் ஒன்றிணைந்தாலும், பாலிமர் குழம்பாக்கிகள் பெரும்பாலும் சுருங்கிய இடைமுகத்தில் இழை அல்லது படிக வடிவங்களில் ஒன்றுசேர்ந்து, இடைமுகப் படலத்தைத் தடிமனாக்கி, அதன்மூலம் மேலும் துளிகள் ஒன்றிணைவதைத் தடுக்கின்றன.

(4) துளி அளவு விநியோகத்தின் சீரான தன்மை

ஒரு குறிப்பிட்ட கன அளவுள்ள சிதறல் நிலை, பல்வேறு அளவிலான துளிகளாக உடைக்கப்படும்போது, ​​பெரிய துளிகளைக் கொண்ட அமைப்பானது சிறிய மொத்த இடைமுகப் பரப்பையும், அதன் விளைவாகக் குறைந்த இடைமுக ஆற்றலையும் கொண்டிருப்பதால், அது அதிக வெப்ப இயக்கவியல் நிலைத்தன்மையை அளிக்கிறது. பெரிய மற்றும் சிறிய அளவிலான துளிகள் இரண்டும் ஒருங்கே இருக்கும் ஒரு குழம்பில், சிறிய துளிகள் சுருங்க முனைகின்றன, அதே சமயம் பெரிய துளிகள் வளர்கின்றன. இந்த முன்னேற்றம் கட்டுப்படுத்தப்படாமல் தொடர்ந்தால், இறுதியில் உடைப்பு ஏற்படும். எனவே, சராசரி துளி அளவு ஒரே மாதிரியாகவும், ஆனால் பரந்த அளவு வரம்பைக் கொண்டதாகவும் இருக்கும் ஒரு குழம்பை விட, குறுகிய, சீரான துளி அளவுப் பரவலைக் கொண்ட ஒரு குழம்பு அதிக நிலைத்தன்மை உடையது.

(5) வெப்பநிலையின் தாக்கம்

வெப்பநிலை மாறுபாடுகள், இடைமுக இழுவிசை, இடைமுகப் படலத்தின் பண்புகள் மற்றும் பாகுத்தன்மை, இரு நிலைகளிலும் குழம்பாக்கியின் சார்பு கரைதிறன், திரவ நிலைகளின் ஆவி அழுத்தம் மற்றும் சிதறிய துளிகளின் வெப்ப இயக்கம் ஆகியவற்றை மாற்றக்கூடும். இந்த மாற்றங்கள் அனைத்தும் குழம்பின் நிலைத்தன்மையைப் பாதிப்பதுடன், நிலை மாற்றம் அல்லது உடைதலையும் கூடத் தூண்டக்கூடும்.