1.ผลของอิมัลซิไฟเออร์
ค่าสมดุลระหว่างกลุ่มไฮโดรฟิลิกและไลโปฟิลิก (HLB) ในโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว คือค่าความสัมพันธ์โดยรวมของกลุ่มไฮโดรฟิลิกและไลโปฟิลิกกับน้ำมันหรือน้ำ จากประสบการณ์พบว่า ค่า HLB ของสารลดแรงตึงผิวโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 0–40 ในขณะที่สารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุจะมีค่าอยู่ในช่วง 0–20
สูตรการรวมตัว: HLB = (HLBa Wa + HLBb / Wb) / (Wa + Wb) การคำนวณทางทฤษฎี: HLB = ∑ (ค่า HLB ของกลุ่มที่ชอบน้ำ) + ∑ (ค่า HLB ของกลุ่มที่ชอบไขมัน) -7 HLB: 3-8 อิมัลซิไฟเออร์ชนิด W/O: Tween; ค่า HLB ของสบู่โมโนวาเลนต์: 8-16 อิมัลซิไฟเออร์ชนิด O/W: Span; สบู่ไดวาเลนต์
ระบบการกระจายตัวแบบหยาบที่เกิดจากการกระจายตัวของของเหลวหนึ่งชนิดหรือมากกว่านั้นในรูปหยดของเหลวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10⁻⁷ ไมโครเมตรในของเหลวอีกชนิดหนึ่งที่ไม่สามารถผสมกันได้ เรียกว่า อิมัลชัน จำเป็นต้องเติมอิมัลซิไฟเออร์เพื่อรักษาเสถียรภาพของอิมัลชัน โครงสร้างของอิมัลซิไฟเออร์สามารถทำให้เกิดอิมัลชันแบบน้ำมันในน้ำ (O/W) โดยมีน้ำเป็นเฟสต่อเนื่อง หรืออิมัลชันแบบน้ำในน้ำมัน (W/O) โดยมีน้ำมันเป็นเฟสต่อเนื่อง บางครั้งอาจต้องเติมสารลดแรงตึงผิวชนิดอื่นเพื่อทำลายอิมัลชัน ซึ่งเรียกว่า ดีมัลซิไฟเออร์ ดีมัลซิไฟเออร์จะแยกเฟสที่กระจายตัวออกจากตัวกลางการกระจายตัวในอิมัลชัน ตัวอย่างเช่น มีการเติมดีมัลซิไฟเออร์ลงในน้ำมันดิบเพื่อแยกน้ำมันออกจากน้ำ
2. ผลกระทบจากการเกิดฟองและการลดฟอง
สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา ในการเตรียมยา ยาหลายชนิดที่ไม่ละลายในน้ำ เช่น น้ำมันระเหยบางชนิด เซลลูโลสที่ละลายในไขมัน และฮอร์โมนสเตียรอยด์ สามารถก่อตัวเป็นสารละลายใสและเพิ่มความเข้มข้นได้ด้วยผลการละลายของสารลดแรงตึงผิว ในกระบวนการผลิตยา สารลดแรงตึงผิวทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์ สารทำให้เปียก สารแขวนลอย สารทำให้เกิดฟอง และสารลดฟองที่ขาดไม่ได้ “ฟอง” หมายถึงก๊าซที่ถูกล้อมรอบด้วยฟิล์มของเหลว สารลดแรงตึงผิวบางชนิดสามารถสร้างฟิล์มที่มีความแข็งแรงระดับหนึ่งเมื่อผสมกับน้ำ ซึ่งจะดักจับอากาศเพื่อสร้างฟอง สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้เรียกว่าสารทำให้เกิดฟองและนำไปใช้ในการลอยตัวด้วยฟอง การดับเพลิงด้วยโฟม และการทำความสะอาดและขจัดคราบ ในทางตรงกันข้าม สารลดฟองก็จำเป็นในบางสถานการณ์ เช่น การเกิดฟองมากเกินไปในระหว่างการผลิตน้ำตาลและการแปรรูปยาแผนจีน ดังนั้นจึงควรเติมสารลดแรงตึงผิวที่เหมาะสมเพื่อลดความแข็งแรงของฟิล์มของเหลว กำจัดฟองอากาศ และป้องกันอุบัติเหตุ
3. ผลของสารกันสะเทือน
ในอุตสาหกรรมยาฆ่าแมลงสารลดแรงตึงผิวมีความจำเป็นสำหรับผงที่ละลายน้ำได้ สารเข้มข้นที่สามารถผสมกับน้ำได้ และอิมัลชันเข้มข้น ตัวอย่างเช่น สารออกฤทธิ์ในผงที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ เฉพาะในกรณีที่มีสารลดแรงตึงผิวซึ่งช่วยลดแรงตึงผิวของน้ำเท่านั้น อนุภาคของยาฆ่าแมลงจึงจะสามารถละลายในน้ำและก่อตัวเป็นสารแขวนลอยในน้ำได้
การใช้สารลดแรงตึงผิวในการลอยแร่ขึ้นอยู่กับผลของการช่วยลอยตัว โดยจะกวนสารละลายแร่พร้อมกับเป่าลมจากด้านล่างของถัง ฟองอากาศที่บรรจุอนุภาคแร่ที่มีศักยภาพจะรวมตัวกันที่ผิวน้ำ จากนั้นจึงเก็บรวบรวมฟองอากาศเหล่านี้ และทำการสลายและทำให้ฟองอากาศเข้มข้นขึ้นเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของแร่ ส่วนตะกอนและหินที่ไม่มีแร่จะอยู่ที่ก้นถังและถูกกำจัดออกเป็นประจำ เมื่อพื้นผิวของอนุภาคแร่ถูกปกคลุมด้วยสารดักจับประมาณ 5% พื้นผิวจะกลายเป็นแบบไม่ชอบน้ำ ทำให้อนุภาคแร่เกาะติดกับฟองอากาศและลอยขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อให้เก็บรวบรวมได้ง่าย ควรเลือกสารดักจับที่เหมาะสมโดยให้กลุ่มที่ชอบน้ำ (hydrophilic) เกาะอยู่เฉพาะบนพื้นผิวของอนุภาคแร่เท่านั้น และกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ (hydrophobic) หันเข้าหาน้ำ
4. การฆ่าเชื้อและการทำให้ปลอดเชื้อ
ในอุตสาหกรรมยา สารเหล่านี้สามารถใช้เป็นสารฆ่าเชื้อราและสารฆ่าเชื้อโรคได้ ฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและฆ่าเชื้อโรคเกิดจากการที่สารเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับโปรตีนในไบโอฟิล์มของแบคทีเรียอย่างรุนแรง ทำให้โปรตีนเหล่านั้นเสียสภาพหรือใช้งานไม่ได้ สารฆ่าเชื้อเหล่านี้มีความละลายในน้ำค่อนข้างสูง ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นที่ใช้ สามารถนำไปใช้ในการฆ่าเชื้อผิวหนังก่อนการผ่าตัด การฆ่าเชื้อบาดแผลหรือเยื่อบุ การฆ่าเชื้อเครื่องมือ และการฆ่าเชื้อในสิ่งแวดล้อมได้
5. คุณสมบัติของผงซักฟอกและประสิทธิภาพในการทำความสะอาด
การขจัดคราบมันเยิ้มเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับหน้าที่ต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้น เช่น การทำให้เปียกและการเกิดฟอง ผงซักฟอกมักต้องเติมส่วนผสมเสริมต่างๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำให้เปียกบนวัตถุที่จะทำความสะอาด และยังมีหน้าที่อื่นๆ เช่น การเกิดฟอง การทำให้ขาว และการปกคลุมพื้นผิวที่ทำความสะอาดเพื่อป้องกันการปนเปื้อนซ้ำ ในบรรดาส่วนประกอบต่างๆ เหล่านั้น กระบวนการขจัดคราบของสารลดแรงตึงผิว ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลัก มีดังนี้: น้ำมีแรงตึงผิวสูงและมีประสิทธิภาพในการทำให้เปียกคราบน้ำมันต่ำ ทำให้ยากต่อการล้างคราบน้ำมันออก หลังจากเติมสารลดแรงตึงผิวแล้ว กลุ่มไฮโดรโฟบิกจะหันเข้าหาพื้นผิวผ้าและดูดซับคราบสกปรก ทำให้คราบสกปรกค่อยๆ หลุดออกจากพื้นผิว คราบสกปรกจะแขวนลอยอยู่ในน้ำหรือลอยขึ้นสู่พื้นผิวพร้อมกับฟองแล้วถูกกำจัดออกไป และพื้นผิวที่สะอาดจะถูกปกคลุมไปด้วยโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว สุดท้ายนี้ ควรสังเกตว่าหน้าที่ของสารลดแรงตึงผิวไม่ได้เกิดจากเพียงด้านเดียวเท่านั้น ในหลายกรณีเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของหลายปัจจัย ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ สารเหล่านี้สามารถใช้เป็นสารช่วยในการปรุงแต่งกระดาษ สารกำจัดหมึกจากกระดาษเหลือใช้ สารปรับขนาดกระดาษ สารควบคุมการกั้นเรซิน สารลดฟอง สารปรับสภาพผิว สารป้องกันไฟฟ้าสถิต สารยับยั้งการเกิดตะกรัน สารปรับสภาพผิว สารขจัดคราบไขมัน สารฆ่าเชื้อแบคทีเรียและสาหร่าย สารยับยั้งการกัดกร่อน เป็นต้น
วันที่เผยแพร่: 29 ธันวาคม 2025