Ipa rirọ, ibeere: HLB: 7-9
A túmọ̀ ìwẹ̀nù gẹ́gẹ́ bí ìṣẹ̀lẹ̀ níbi tí omi ti ń yí gáàsì tí ó wọ inú ilẹ̀ líle padà. Àwọn ohun tí ó lè mú kí agbára ìyípadà yìí pọ̀ sí i ni a ń pè ní àwọn ohun èlò ìwẹ̀nù. A sábà máa ń pín ìwẹ̀nù sí oríṣi mẹ́ta: ìwẹ̀nùmọ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ (ìwẹ̀nùmọ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀), ìwẹ̀nùmọ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ (ìwẹ̀nùmọ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀), àti ìwẹ̀nùmọ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ (ìtànkálẹ̀). Láàrín àwọn wọ̀nyí, ìtànkálẹ̀ dúró fún ìwọ̀n ìwẹ̀nùmọ́ gíga jùlọ, a sì sábà máa ń lo ìwọ̀n ìfẹ̀sọwọ́pọ̀ gẹ́gẹ́ bí àmì láti ṣe àyẹ̀wò iṣẹ́ ìwẹ̀nùmọ́ láàárín àwọn ètò ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀. Ní àfikún, igun ìfọwọ́sowọ́pọ̀ náà tún jẹ́ ìlànà fún ṣíṣe àyẹ̀wò dídára ìwẹ̀nùmọ́. A lè lo àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ láti ṣàkóso ìwọ̀n ìwẹ̀nùmọ́ láàrín omi àti àwọn ìpele líle.
Nínú iṣẹ́ ìpakúpa, àwọn èròjà onípele kan àti àwọn lulú tí a lè fi eruku ṣe tún ní iye àwọn surfactants kan. Ète wọn ni láti mú kí iye ìdìpọ̀ àti ìfipamọ́ egbòogi náà pọ̀ sí i lórí ojú ibi tí a fẹ́ lò, láti mú kí ìwọ̀n ìtújáde náà yára sí i àti láti fẹ̀ sí i agbègbè tí àwọn èròjà náà ń tàn káàkiri lábẹ́ ipò ọ̀rinrin, èyí sì ń mú kí ìdènà àti ìtọ́jú àrùn náà sunwọ̀n sí i.
Nínú ilé iṣẹ́ ohun ọ̀ṣọ́, àwọn ohun èlò ìpara ojú ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò ìpara ojú, wọ́n sì jẹ́ àwọn ohun èlò pàtàkì nínú àwọn ọjà ìtọ́jú awọ ara bí ìpara, ìpara ojú, àwọn ohun èlò ìfọmọ́ ojú àti àwọn ohun èlò ìyọkúrò ìpara ojú.
Àwọn Micelles àti Ìyọkúrò,Àwọn ohun tí a nílò: C > CMC (HLB 13–18)
Ìwọ̀n tó kéré jùlọ tí àwọn molecule surfactant so pọ̀ mọ́ àwọn micelles. Nígbà tí ìwọ́n náà bá ju iye CMC lọ, àwọn molecule surfactant ṣètò ara wọn sí àwọn ètò bíi ti iyipo, bí ọ̀pá, lamellar, tàbí àwọn ètò bíi àwo.
Àwọn ètò ìṣàn omi jẹ́ ètò ìwọ́ntúnwọ̀nsí thermodynamic. Bí CMC bá ṣe kéré sí i tí ìsopọ̀ náà sì ga sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni ìfọkànsí afikún tó pọ̀ jùlọ (MAC) ṣe pọ̀ sí i. Ipa tí ìgbóná lórí ìṣàn omi náà ní lórí ìṣàn omi náà hàn ní apá mẹ́ta: ó ní ipa lórí ìṣẹ̀dá micelle, ìṣàn omi ti solubilizates, àti ìṣàn omi ti àwọn surfactants fúnra wọn. Fún àwọn ionic surfactants, ìṣàn omi wọn máa ń pọ̀ sí i pẹ̀lú ìgbóná tí ó ń pọ̀ sí i, àti pé ìwọ̀n otútù tí ìṣàn omi yìí bá ń ṣẹlẹ̀ ni a ń pè ní ojú òpó Krafft. Bí ojú òpó Krafft bá ti ga sí i, bẹ́ẹ̀ ni ìfọkànsí micelle tó ṣe pàtàkì ṣe ń dín kù.
Fún àwọn surfactant polyoxyethylene nonionic, nígbà tí ìwọ̀n otútù bá ga sí ìpele kan, agbára wọn yóò dínkù kíákíá, òjò yóò sì rọ̀, èyí tí yóò mú kí ojutuu náà di turbid. A mọ̀ ìṣẹ̀lẹ̀ yìí sí clouding, a sì ń pe ìwọ̀n otútù tó báramu ní cloudow point. Fún àwọn surfactant tí wọ́n ní gígùn polyoxyethylene pọ́ọ̀ntì kan náà, bí pọ́ọ̀ntì hydrocarbon bá ṣe gùn tó, bẹ́ẹ̀ ni gọ́ntì cloudío náà ṣe ń dín kù; ní ọ̀nà mìíràn, pẹ̀lú gígùn pọ́ọ̀ntì hydrocarbon kan náà, bí pọ́ọ̀ntì polyoxyethylene bá ṣe gùn tó, bẹ́ẹ̀ ni gọ́ntì cloudío náà ṣe ń pọ̀ sí i.
Àwọn ohun tí kò ní ìpìlẹ̀ (fún àpẹẹrẹ, benzene) ní ìyọ́ nínú omi díẹ̀. Síbẹ̀síbẹ̀, fífi àwọn surfactants bíi sodium oleate kún lè mú kí ìyọ́ nínú omi pọ̀ sí i ní pàtàkì—ìlànà kan tí a ń pè ní ìyọ́. Ìyọ́ nínú omi yàtọ̀ sí ìyọ́ inú omi lásán: benzene tí a ti yọ́ kò ní ìtúká nínú àwọn molecule omi ní ìṣọ̀kan ṣùgbọ́n ó wà nínú àwọn micelles tí àwọn ions oleate dá. Àwọn ìwádìí ìyípadà X-ray ti jẹ́rìí sí i pé gbogbo irú micelles ń fẹ̀ sí oríṣiríṣi ìpele lẹ́yìn ìyọ́ inú omi, nígbà tí àwọn ànímọ́ ìṣọ̀kan ti ìyọ́ inú omi náà kò yí padà rárá.
Bí ìṣọ̀kan àwọn surfactants nínú omi ṣe ń pọ̀ sí i, àwọn molecule surfactant ń kóra jọ sí ojú omi láti ṣẹ̀dá ìpele monomolecular tí ó wọ́pọ̀ tí ó sì wà ní ìtòsí. Àwọn molecule tí ó pọ̀ jù nínú àkójọpọ̀ ìpele ńlá pẹ̀lú àwọn ẹgbẹ́ hydrophobic wọn tí wọ́n dojúkọ sí inú, tí wọ́n ń ṣe àwọn micelles. Ìṣọ̀kan tí ó kéré jùlọ tí a nílò láti bẹ̀rẹ̀ ìṣẹ̀dá micelle ni a túmọ̀ sí ìṣọ̀kan micelle critical (CMC). Ní ìṣọ̀kan yìí, ojutu náà yà kúrò nínú ìwà pípé, àti pé ojú ìfàsẹ́yìn tí ó yàtọ̀ kan yóò farahàn lórí ìṣọ̀kan ojú ilẹ̀ àti ìtẹ̀sí ìfọwọ́sowọ́pọ̀. Síwájú sí i, ìṣọ̀kan surfactant kò ní dín ìṣọ̀kan ojú ilẹ̀ kù mọ́; dípò bẹ́ẹ̀, yóò mú kí ìdàgbàsókè àti ìsọdipúpọ̀ àwọn micelles pọ̀ sí i ní ìpele ńlá.
Nígbà tí àwọn mọ́líkúùlù surfactant bá fọ́nká sínú omi kan tí wọ́n sì dé ààlà ìfọwọ́sowọ́pọ̀ pàtó kan, wọ́n máa ń sopọ̀ mọ́ àwọn monomer kọ̀ọ̀kan (àwọn ions tàbí mọ́líkúùlù) sí àwọn colloidal aggregates tí a ń pè ní micelles. Ìyípadà yìí máa ń fa àwọn ìyípadà lójijì nínú àwọn ànímọ́ ti ara àti kẹ́míkà ti omi náà, àti ìfọwọ́sowọ́pọ̀ níbi tí èyí ti ń ṣẹlẹ̀ ni CMC. Ìlànà ìṣẹ̀dá micelle ni a ń pè ní micellization.
Ìṣẹ̀dá àwọn micelles nínú omi surfactant omi jẹ́ ìlànà tí ó sinmi lórí ìfọ́pọ̀. Nínú omi surfactant tí ó rọ̀ jọjọ, omi àti afẹ́fẹ́ fẹ́rẹ̀ẹ́ fara kan ara wọn tààrà, nítorí náà ìfọ́pọ̀ ojú ilẹ̀ dínkù díẹ̀, wọ́n sì dúró síbi omi mímọ́, pẹ̀lú àwọn molikula surfactant díẹ̀ tí wọ́n fọ́nká ní ìpele ìfọ́pọ̀. Bí ìfọ́pọ̀ surfactant ṣe ń pọ̀ sí i ní ìwọ̀nba, àwọn molikula náà yára wọ inú omi, wọ́n ń dín agbègbè ìfọwọ́sowọ́pọ̀ láàárín omi àti afẹ́fẹ́ kù, wọ́n sì ń fa ìfàsẹ́yìn tó lágbára nínú ojú ilẹ̀. Ní àkókò kan náà, àwọn molikula surfactant kan nínú àpapọ̀ ìpele ìfọ́pọ̀ pẹ̀lú àwọn ẹgbẹ́ hydrophobic wọn tí wọ́n wà ní ìtòsí, wọ́n ń ṣẹ̀dá àwọn micelles kékeré.
Bí ìfọ́pọ̀ náà ṣe ń pọ̀ sí i tí omi náà sì ń dé ibi tí ó ti ń gbóná sí i, fíìmù monomolecular tí ó kún fọ́fọ́ kan máa ń ṣẹ̀dá lórí omi náà. Nígbà tí ìfọ́pọ̀ náà bá dé CMC, ìfọ́pọ̀ ojú omi náà máa ń dé ibi tí ó kéré jù. Lẹ́yìn CMC, bí ìfọ́pọ̀ surfactant bá ń pọ̀ sí i kò ní ní ipa lórí ìfọ́pọ̀ ojú omi náà; dípò bẹ́ẹ̀, ó máa ń mú iye àti ìwọ̀n àwọn micelles pọ̀ sí i ní ìpele ìṣùpọ̀. Lẹ́yìn náà, micelles ni ó ń darí omi náà, èyí tí ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí microreactors nínú ìṣẹ̀dá àwọn nanopowders. Bí ìfọ́pọ̀ náà bá ń pọ̀ sí i, ètò náà á yípadà díẹ̀díẹ̀ sí ipò kirisita omi.
Nígbà tí ìṣọ̀kan omi surfactant kan bá dé CMC, ìṣẹ̀dá àwọn micelles yóò hàn gbangba pẹ̀lú ìṣọ̀kan tó ń pọ̀ sí i. Èyí ni a fi àmì ìfàsẹ́yìn hàn nínú ìtẹ̀sí ojú ilẹ̀ àti ìtẹ̀sí ìṣọ̀kan log (γ–log c curve), pẹ̀lú ìfarahàn àwọn ànímọ́ ti ara àti kẹ́míkà tí kò dára nínú omi náà.
Àwọn micelles ionic surfactant ní agbára gíga lórí ilẹ̀. Nítorí ìfàmọ́ra electrostatic, àwọn ìdènà ni a máa ń fà sí ojú ilẹ̀ micelle, èyí tí ó máa ń sọ apá kan nínú àwọn agbára rere àti odi di aláìlágbára. Síbẹ̀síbẹ̀, nígbà tí àwọn micelles bá ti ṣẹ̀dá àwọn ètò tí ó lágbára, agbára ìdènà ti afẹ́fẹ́ ionic tí àwọn counterions dá pọ̀ sí i gidigidi—ohun ìní kan tí a lè lò láti ṣàtúnṣe ìfọ́ àwọn nanopowders. Fún àwọn ìdí méjì wọ̀nyí, ìfàmọ́ra tí ó dọ́gba ti ojutu náà dínkù kíákíá pẹ̀lú ìfọ́pọ̀ tí ó pọ̀ sí i ju CMC lọ, èyí tí ó mú kí ojú yìí jẹ́ ọ̀nà tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé fún pípinnu ìfọ́pọ̀ micelle tí àwọn surfactants ṣe pàtàkì.
Ìṣètò àwọn micelles ionic surfactant sábà máa ń jẹ́ onígun mẹ́ta, tí ó ní àwọn apá mẹ́ta: mojuto kan, ikarahun kan, àti ìpele oníná méjì tí ó ń tàn káàkiri. Apá inú rẹ̀ jẹ́ ti àwọn ẹ̀wọ̀n hydrocarbon hydrophobic, tí ó jọ àwọn hydrocarbons olomi, pẹ̀lú ìwọ̀n ìlà tí ó wà láti nǹkan bí 1 sí 2.8 nm. Àwọn ẹgbẹ́ methylene (-CH₂-) tí ó wà ní ẹ̀gbẹ́ àwọn ẹgbẹ́ orí polar ní ìpín polarity, wọ́n sì ń pa àwọn molecule omi kan mọ́ ní àyíká mojuto náà. Nítorí náà, mojuto micelle níOmi tó pọ̀ tó wà nínú ìdènà náà, àwọn ẹgbẹ́ -CH₂- wọ̀nyí kò sí nínú àpapọ̀ hydrocarbon tó dà bí omi pátápátá, àmọ́ wọ́n jẹ́ ara ìkarahun micelle tí kì í ṣe omi.
A tún mọ ikarahun micelle sí ìsopọ̀ omi micelle tàbí ìpele ojú ilẹ̀. Kò tọ́ka sí ìsopọ̀ macroscopic láàrín micelles àti omi ṣùgbọ́n ó tọ́ka sí agbègbè láàrín micelles àti omi monomeric aqueous surfactant. Fún àwọn micelles ionic surfactant, a ń ṣe ikarahun náà nípasẹ̀ ìpele Stern inú jùlọ (tàbí ìpele adsorption tí ó dúró ṣinṣin) ti ìpele oníná méjì, pẹ̀lú sisanra tó tó 0.2 sí 0.3 nm. Kì í ṣe àwọn ẹgbẹ́ orí ionic ti surfactants àti apá kan ti àwọn ìdènà tí a so mọ́ ọn nìkan ni ikarahun náà ní, ṣùgbọ́n ó tún ní ìpele hydration nítorí ìfúnpọ̀ àwọn ions wọ̀nyí. Ikarahun micelle kì í ṣe ojú ilẹ̀ dídán ṣùgbọ́n ó jẹ́ ìsopọ̀ “tí ó le koko”, àbájáde àwọn ìyípadà tí ìṣípo ooru ti àwọn molecule monomer surfactant fà.
Nínú àwọn ohun èlò tí kìí ṣe omi (tí ó dá lórí epo), níbi tí àwọn molecule epo ti pọ̀jù, àwọn ẹgbẹ́ hydrophilic ti surfactants para pọ̀ sínú láti ṣẹ̀dá mojuto polar kan, nígbàtí àwọn ẹ̀wọ̀n hydrocarbon hydrophobic ń ṣẹ̀dá ìkarahun òde ti micelle. Irú micelle yìí ní ìrísí tí ó yí padà ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn micelle omi ìbílẹ̀ àti nítorí náà ni a ṣe ń pè ní reverse micelle; ní ìyàtọ̀ sí èyí, àwọn micelle tí a dá sínú omi ni a ń pè ní micelle deede. Àwòrán 4 fi àpẹẹrẹ onípele ti àwọn micelles reverse tí àwọn surfactants ṣe nínú àwọn omi tí kìí ṣe omi hàn. Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, a ti lo àwọn micelles reverse ní gbígbòòrò nínú ṣíṣe àti ìpèsè àwọn ohun èlò oògùn nanoscale, pàápàá jùlọ fún ìdènà àwọn oògùn hydrophilic.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kejìlá-26-2025