การเปียกเกิดขึ้นเมื่อของแข็งสัมผัสกับของเหลว พื้นผิวสัมผัสเดิมระหว่างของแข็งกับแก๊สและของเหลวกับแก๊สจะหายไป และเกิดพื้นผิวสัมผัสใหม่ระหว่างของแข็งกับของเหลวขึ้น ตัวอย่างเช่น เส้นใยสิ่งทอเป็นวัสดุที่มีรูพรุนและมีพื้นที่ผิวจำเพาะสูง เมื่อสารละลายแพร่กระจายไปตามเส้นใย มันจะแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างเส้นใยและแทนที่อากาศ ทำให้พื้นผิวสัมผัสเดิมระหว่างอากาศกับเส้นใยกลายเป็นพื้นผิวสัมผัสระหว่างของเหลวกับเส้นใย—นี่คือกระบวนการทำให้เปียกโดยทั่วไป ในขณะเดียวกัน สารละลายจะซึมเข้าไปในส่วนภายในของเส้นใย ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการแทรกซึม สารลดแรงตึงผิวที่ช่วยในการทำให้เปียกและการแทรกซึมเรียกว่าสารทำให้เปียกและสารแทรกซึมตามลำดับ
น้ำมันมีแรงตึงผิวสูงในน้ำ เมื่อเติมน้ำมันลงในน้ำและคนส่วนผสมอย่างแรง น้ำมันจะแตกตัวเป็นหย droplets เล็กๆ เพื่อสร้างอิมัลชัน แต่ส่วนผสมจะแยกตัวเป็นชั้นอีกครั้งเมื่อหยุดคน หากเติมสารลดแรงตึงผิวลงไปและคนส่วนผสม ชั้นต่างๆ จะไม่แยกตัวออกง่ายๆ เป็นเวลานานหลังจากหยุดคน ซึ่งนี่คือการเกิดอิมัลชัน ส่วนที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลน้ำมันจะถูกล้อมรอบด้วยกลุ่มที่ชอบน้ำของสารลดแรงตึงผิว ทำให้เกิดแรงดึงดูดในทิศทางเดียว ซึ่งช่วยลดพลังงานที่จำเป็นในการกระจายน้ำมันในน้ำและทำให้เกิดอิมัลชันของน้ำมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ด้วยคุณสมบัติในการทำให้เกิดอิมัลชันของสารลดแรงตึงผิว อนุภาคของน้ำมันและสิ่งสกปรกที่หลุดออกจากพื้นผิวของแข็งสามารถถูกทำให้เป็นอิมัลชันและกระจายตัวได้อย่างเสถียรในสารละลายที่เป็นน้ำ ป้องกันไม่ให้กลับไปเกาะติดบนพื้นผิวที่ทำความสะอาดแล้วและก่อให้เกิดการปนเปื้อนซ้ำ
การกระจายตัวหมายถึงกระบวนการที่ของแข็งที่ไม่ละลายน้ำกระจายตัวในสารละลายในรูปอนุภาคเล็กๆ เพื่อก่อให้เกิดสารแขวนลอย สารลดแรงตึงผิวที่ช่วยเพิ่มการกระจายตัวของของแข็งและรักษาเสถียรภาพของสารแขวนลอยเรียกว่าสารช่วยกระจายตัว ในทางปฏิบัติ การแยกแยะความแตกต่างระหว่างการทำให้เกิดอิมัลชันและการกระจายตัวทำได้ยากเมื่อน้ำมันกึ่งแข็งถูกทำให้เกิดอิมัลชันและกระจายตัวในสารละลาย เนื่องจากสารทำให้เกิดอิมัลชันและสารช่วยกระจายตัวมักเป็นสารประเภทเดียวกัน จึงมักเรียกโดยรวมว่าสารทำให้เกิดอิมัลชันและสารช่วยกระจายตัวในการใช้งานจริง
การเพิ่มความสามารถในการละลายหมายความว่าสารลดแรงตึงผิวสามารถเพิ่มความสามารถในการละลายของสารที่ละลายได้ยากหรือไม่ละลายในน้ำได้ ตัวอย่างเช่น เบนซีนละลายในน้ำได้เพียง 0.09% โดยปริมาตร หลังจากเติมสารลดแรงตึงผิว เช่น โซเดียมโอเลเอต ความสามารถในการละลายของเบนซีนสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 10%
การละลายมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับไมเซลล์ที่เกิดจากสารลดแรงตึงผิวในน้ำ ไมเซลล์คือกลุ่มโมเลกุลที่เกิดขึ้นเมื่อโซ่ไฮโดรคาร์บอนของโมเลกุลสารลดแรงตึงผิวเข้าใกล้กันในสารละลายในน้ำเนื่องจากปฏิกิริยาไฮโดรโฟบิก ภายในไมเซลล์ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอนเหลว ดังนั้นสารละลายอินทรีย์ที่ไม่เป็นขั้วซึ่งไม่ละลายในน้ำ เช่น เบนซีนและน้ำมันแร่ สามารถละลายภายในไมเซลล์ได้อย่างง่ายดาย การละลายคือการละลายของสารที่ชอบไขมันโดยไมเซลล์ ซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะของสารลดแรงตึงผิว กระบวนการนี้จะมีผลก็ต่อเมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวในสารละลายเกินความเข้มข้นวิกฤตของไมเซลล์ (CMC) กล่าวคือเมื่อมีไมเซลล์ขนาดใหญ่จำนวนมาก นอกจากนี้ ไมเซลล์ขนาดใหญ่ยังให้ความสามารถในการละลายที่มากขึ้นด้วย
การละลายแตกต่างจากการเกิดอิมัลชัน การเกิดอิมัลชันทำให้เกิดระบบหลายเฟสที่ไม่ต่อเนื่องและไม่เสถียร โดยที่เฟสของเหลวหนึ่งกระจายตัวอยู่ในน้ำหรือเฟสของเหลวอื่น ในทางตรงกันข้าม การละลายทำให้เกิดระบบเฟสเดียวที่เป็นเนื้อเดียวกันและเสถียร โดยที่สารละลายที่ใช้ละลายและสารที่ถูกละลายอยู่ในเฟสเดียวกัน สารลดแรงตึงผิวชนิดเดียวกันอาจมีคุณสมบัติทั้งการเกิดอิมัลชันและการละลาย แต่การละลายจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวสูงกว่าความเข้มข้นวิกฤตของการเกิดไมเซลล์เท่านั้น
เมื่อโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวเรียงตัวเป็นทิศทางบนพื้นผิวผ้า จะช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตของผ้าได้ สารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ เช่น ลิเนียร์อัลคิลโพลีออกซีเอทิลีนโพลีออล และลิเนียร์อัลคิลแฟตตีแอซิดโพลีออกซีเอทิลีนอีเทอร์ รวมถึงสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกต่างๆ สามารถลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตของผ้าได้ จึงสามารถใช้เป็นสารปรับผ้านุ่มได้ อย่างไรก็ตาม สารลดแรงตึงผิวที่มีหมู่แอลคิลหรือหมู่แอโรมาติกแบบแตกแขนง จะไม่สามารถเรียงตัวเป็นทิศทางอย่างเป็นระเบียบบนพื้นผิวผ้าได้ จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นสารปรับผ้านุ่ม
วันที่เผยแพร่: 10 มิถุนายน 2026