द्रव की सतह पर किसी इकाई लम्बाई के संकोचन बल को पृष्ठ तनाव कहते हैं और इसकी इकाई N.·m-1 होती है।
विलायक के सतह तनाव को कम करने के गुण को सतह गतिविधि कहा जाता है, और इस गुण वाले पदार्थ को सतह-सक्रिय पदार्थ कहा जाता है।
सतह-सक्रिय पदार्थ जो अणुओं को जलीय घोल में बांध सकता है और मिसेल और अन्य संघ बना सकता है, और उच्च सतह गतिविधि रखता है, साथ ही गीला करना, पायसीकरण, झाग बनाना, धोना आदि का प्रभाव भी रखता है, सर्फेक्टेंट कहलाता है।
सर्फ़ेक्टेंट विशेष संरचना और संपत्ति के साथ कार्बनिक यौगिक हैं, जो दो चरणों के बीच अंतरापृष्ठीय तनाव या तरल पदार्थ (आमतौर पर पानी) की सतह के तनाव को गीला करने, झाग बनाने, पायसीकारी, धोने और अन्य गुणों के साथ महत्वपूर्ण रूप से बदल सकते हैं।
संरचना के संदर्भ में, सर्फेक्टेंट की एक सामान्य विशेषता यह है कि उनके अणुओं में विभिन्न प्रकृति के दो समूह होते हैं। एक छोर पर गैर-ध्रुवीय समूह की एक लंबी श्रृंखला है, जो तेल में घुलनशील और पानी में अघुलनशील है, जिसे हाइड्रोफोबिक समूह या जल-विकर्षक समूह के रूप में भी जाना जाता है। ऐसा जल-विकर्षक समूह आम तौर पर हाइड्रोकार्बन की लंबी श्रृंखला होती है, कभी-कभी कार्बनिक फ्लोरीन, सिलिकॉन, ऑर्गेनोफॉस्फेट, ऑर्गेनोटिन श्रृंखला आदि के लिए भी। दूसरे छोर पर पानी में घुलनशील समूह, एक हाइड्रोफिलिक समूह या तेल-विकर्षक समूह होता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि संपूर्ण सर्फेक्टेंट पानी में घुलनशील हैं और आवश्यक घुलनशीलता है, हाइड्रोफिलिक समूह को पर्याप्त रूप से हाइड्रोफिलिक होना चाहिए। चूँकि सर्फेक्टेंट में हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक समूह होते हैं, वे कम से कम एक तरल चरण में घुलनशील हो सकते हैं। सर्फेक्टेंट के इस हाइड्रोफिलिक और लिपोफिलिक गुण को एम्फीफिलिसिटी कहा जाता है।
सर्फेक्टेंट एक प्रकार का एम्फीफिलिक अणु है जिसमें हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक दोनों समूह होते हैं। सर्फेक्टेंट के हाइड्रोफोबिक समूह आम तौर पर लंबी-श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन से बने होते हैं, जैसे सीधी-श्रृंखला एल्काइल C8~C20, ब्रांच्ड-चेन एल्काइल C8~C20, एल्काइलफेनिल (एल्काइल कार्बन टॉम संख्या 8~16) और इसी तरह। हाइड्रोफोबिक समूहों के बीच जो अंतर छोटा है वह मुख्य रूप से हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं के संरचनात्मक परिवर्तनों में है। और हाइड्रोफिलिक समूहों के प्रकार अधिक होते हैं, इसलिए हाइड्रोफोबिक समूहों के आकार और आकार के अलावा सर्फेक्टेंट के गुण मुख्य रूप से हाइड्रोफिलिक समूहों से संबंधित होते हैं। हाइड्रोफिलिक समूहों के संरचनात्मक परिवर्तन हाइड्रोफोबिक समूहों की तुलना में बड़े होते हैं, इसलिए सर्फेक्टेंट का वर्गीकरण आम तौर पर हाइड्रोफिलिक समूहों की संरचना पर आधारित होता है। यह वर्गीकरण इस पर आधारित है कि हाइड्रोफिलिक समूह आयनिक है या नहीं, और इसे आयनिक, धनायनिक, नॉनआयनिक, ज़्विटरियोनिक और अन्य विशेष प्रकार के सर्फेक्टेंट में विभाजित किया गया है।
① इंटरफैक पर सर्फेक्टेंट का सोखना
सर्फैक्टेंट अणु एम्फीफिलिक अणु होते हैं जिनमें लिपोफिलिक और हाइड्रोफिलिक दोनों समूह होते हैं। जब सर्फेक्टेंट पानी में घुल जाता है, तो इसका हाइड्रोफिलिक समूह पानी की ओर आकर्षित होता है और पानी में घुल जाता है, जबकि इसका लिपोफिलिक समूह पानी से विकर्षित होता है और पानी छोड़ देता है, जिसके परिणामस्वरूप दो चरणों के इंटरफेस पर सर्फेक्टेंट अणुओं (या आयनों) का सोखना होता है। , जो दो चरणों के बीच अंतरापृष्ठीय तनाव को कम करता है। इंटरफ़ेस पर जितने अधिक सर्फेक्टेंट अणु (या आयन) सोख लिए जाते हैं, इंटरफ़ेस तनाव में उतनी ही अधिक कमी होती है।
② सोखना झिल्ली के कुछ गुण
सोखने वाली झिल्ली का सतही दबाव: सोखने वाली झिल्ली बनाने के लिए गैस-तरल इंटरफ़ेस पर सर्फेक्टेंट सोखना, जैसे कि इंटरफ़ेस पर एक घर्षण रहित हटाने योग्य फ्लोटिंग शीट रखें, फ्लोटिंग शीट सोखने वाली झिल्ली को घोल की सतह पर धकेलती है, और झिल्ली एक दबाव उत्पन्न करती है तैरती हुई शीट पर, जिसे सतही दबाव कहते हैं।
सतह की चिपचिपाहट: सतह के दबाव की तरह, सतह की चिपचिपाहट अघुलनशील आणविक झिल्ली द्वारा प्रदर्शित एक संपत्ति है। एक महीन धातु के तार प्लैटिनम रिंग द्वारा निलंबित, ताकि उसका तल टैंक की पानी की सतह से संपर्क कर सके, प्लैटिनम रिंग को घुमाएं, पानी की बाधा की चिपचिपाहट से प्लैटिनम रिंग, आयाम धीरे-धीरे क्षय हो जाता है, जिसके अनुसार सतह की चिपचिपाहट हो सकती है मापा गया. विधि यह है: सबसे पहले, आयाम क्षय को मापने के लिए शुद्ध पानी की सतह पर प्रयोग किया जाता है, और फिर सतह झिल्ली के गठन के बाद क्षय को मापा जाता है, और सतह झिल्ली की चिपचिपाहट दोनों के बीच के अंतर से प्राप्त होती है .
सतह की चिपचिपाहट सतह झिल्ली की दृढ़ता से निकटता से संबंधित है, और चूंकि सोखना झिल्ली में सतह का दबाव और चिपचिपाहट होती है, इसलिए इसमें लोच होनी चाहिए। सतह का दबाव जितना अधिक होगा और अधिशोषित झिल्ली की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, उसका लोचदार मापांक उतना ही अधिक होगा। बुलबुला स्थिरीकरण की प्रक्रिया में सतह सोखना झिल्ली का लोचदार मापांक महत्वपूर्ण है।
③ मिसेल का निर्माण
सर्फेक्टेंट के तनु विलयन आदर्श विलयन द्वारा अपनाए गए नियमों का पालन करते हैं। घोल की सतह पर सोखने वाले सर्फेक्टेंट की मात्रा घोल की सांद्रता के साथ बढ़ती है, और जब सांद्रता एक निश्चित मूल्य तक पहुंचती है या उससे अधिक हो जाती है, तो सोखने की मात्रा नहीं बढ़ती है, और ये अतिरिक्त सर्फेक्टेंट अणु घोल में बेतरतीब ढंग से होते हैं तरीके से या किसी नियमित तरीके से. अभ्यास और सिद्धांत दोनों से पता चलता है कि वे समाधान में संघ बनाते हैं, और इन संघों को मिसेल कहा जाता है।
क्रिटिकल मिसेल सांद्रण (सीएमसी): वह न्यूनतम सांद्रण जिस पर सर्फेक्टेंट घोल में मिसेल बनाते हैं उसे क्रिटिकल मिसेल सांद्रण कहा जाता है।
④ सामान्य सर्फेक्टेंट के सीएमसी मान।
एचएलबी हाइड्रोफाइल लिपोफाइल बैलेंस का संक्षिप्त रूप है, जो सर्फेक्टेंट के हाइड्रोफिलिक और लिपोफिलिक समूहों के हाइड्रोफिलिक और लिपोफिलिक संतुलन को इंगित करता है, अर्थात, सर्फेक्टेंट का एचएलबी मान। एक बड़ा एचएलबी मान मजबूत हाइड्रोफिलिसिटी और कमजोर लिपोफिलिसिटी वाले अणु को इंगित करता है; इसके विपरीत, मजबूत लिपोफिलिसिटी और कमजोर हाइड्रोफिलिसिटी।
① एचएलबी मूल्य के प्रावधान
एचएलबी मान एक सापेक्ष मूल्य है, इसलिए जब एचएलबी मान विकसित किया जाता है, तो एक मानक के रूप में, पैराफिन मोम का एचएलबी मान, जिसमें कोई हाइड्रोफिलिक गुण नहीं होता है, 0 निर्दिष्ट किया जाता है, जबकि सोडियम डोडेसिल सल्फेट का एचएलबी मान, जो है अधिक पानी में घुलनशील, 40 है। इसलिए, सर्फेक्टेंट का एचएलबी मान आम तौर पर 1 से 40 की सीमा के भीतर होता है। सामान्यतया, 10 से कम एचएलबी मान वाले इमल्सीफायर लिपोफिलिक होते हैं, जबकि 10 से अधिक वाले हाइड्रोफिलिक होते हैं। इस प्रकार, लिपोफिलिक से हाइड्रोफिलिक तक का मोड़ लगभग 10 है।
सर्फेक्टेंट के एचएलबी मूल्यों के आधार पर, उनके संभावित उपयोग का एक सामान्य विचार प्राप्त किया जा सकता है, जैसा कि तालिका 1-3 में दिखाया गया है।
दो परस्पर अघुलनशील तरल पदार्थ, एक दूसरे में कणों (बूंदों या तरल क्रिस्टल) के रूप में बिखरे हुए एक प्रणाली बनाते हैं जिसे इमल्शन कहा जाता है। इमल्शन बनने पर दो तरल पदार्थों के सीमा क्षेत्र में वृद्धि के कारण यह प्रणाली थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर होती है। इमल्शन को स्थिर बनाने के लिए, सिस्टम की इंटरफेशियल ऊर्जा को कम करने के लिए एक तीसरा घटक - इमल्सीफायर जोड़ना आवश्यक है। इमल्सीफायर सर्फैक्टेंट से संबंधित है, इसका मुख्य कार्य इमल्शन की भूमिका निभाना है। इमल्शन का वह चरण जो बूंदों के रूप में मौजूद होता है उसे परिक्षिप्त चरण (या आंतरिक चरण, असंतत चरण) कहा जाता है, और दूसरा चरण जो एक साथ जुड़ा होता है उसे फैलाव माध्यम (या बाहरी चरण, निरंतर चरण) कहा जाता है।
① इमल्सीफायर और इमल्शन
सामान्य इमल्शन, एक चरण पानी या जलीय घोल है, दूसरा चरण कार्बनिक पदार्थ है जो पानी के साथ मिश्रणीय नहीं है, जैसे ग्रीस, मोम, आदि। पानी और तेल से बनने वाले इमल्शन को उनके फैलाव की स्थिति के अनुसार दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: तेल तेल-इन-वाटर प्रकार का इमल्शन बनाने के लिए पानी में फैलाया जाता है, जिसे O/W (तेल/पानी) के रूप में व्यक्त किया जाता है: पानी को तेल में फैलाकर पानी-में-तेल प्रकार का इमल्शन बनाया जाता है, जिसे W/O (पानी/तेल) के रूप में व्यक्त किया जाता है। जटिल जल-में-तेल-जल में W/O/W प्रकार और तेल-में-जल-में-तेल O/W/O प्रकार के बहु-इमल्शन भी बन सकते हैं।
इमल्सीफायर का उपयोग इंटरफेशियल तनाव को कम करके और एकल-अणु इंटरफेशियल झिल्ली बनाकर इमल्शन को स्थिर करने के लिए किया जाता है।
पायसीकारी आवश्यकताओं के पायसीकरण में:
ए: इमल्सीफायर को दो चरणों के बीच इंटरफेस को सोखने या समृद्ध करने में सक्षम होना चाहिए, ताकि इंटरफेसियल तनाव कम हो;
बी: इमल्सीफायर को कणों को चार्ज देना चाहिए, ताकि कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण हो, या कणों के चारों ओर एक स्थिर, अत्यधिक चिपचिपा सुरक्षात्मक झिल्ली बन जाए।
इसलिए, इमल्सीफायर के रूप में उपयोग किए जाने वाले पदार्थ में इमल्सीफाई करने के लिए एम्फीफिलिक समूह होना चाहिए, और सर्फेक्टेंट इस आवश्यकता को पूरा कर सकते हैं।
② इमल्शन तैयार करने के तरीके और इमल्शन की स्थिरता को प्रभावित करने वाले कारक
इमल्शन तैयार करने के दो तरीके हैं: एक तरल को दूसरे तरल में छोटे कणों में फैलाने के लिए यांत्रिक विधि का उपयोग करना है, जिसका उपयोग ज्यादातर उद्योग में इमल्शन तैयार करने के लिए किया जाता है; दूसरा है आणविक अवस्था में तरल को दूसरे तरल में घोलना, और फिर इसे इमल्शन बनाने के लिए ठीक से इकट्ठा करना।
इमल्शन की स्थिरता कण-विरोधी एकत्रीकरण की क्षमता है जो चरण पृथक्करण की ओर ले जाती है। इमल्शन बड़ी मुक्त ऊर्जा के साथ थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर सिस्टम हैं। इसलिए, इमल्शन की तथाकथित स्थिरता वास्तव में सिस्टम को संतुलन तक पहुंचने के लिए आवश्यक समय है, यानी, सिस्टम में तरल पदार्थों में से किसी एक को अलग करने के लिए आवश्यक समय।
जब फैटी अल्कोहल, फैटी एसिड और फैटी अमाइन और अन्य ध्रुवीय कार्बनिक अणुओं के साथ इंटरफेशियल झिल्ली होती है, तो झिल्ली की ताकत काफी अधिक होती है। इसका कारण यह है कि, इमल्सीफायर अणुओं और अल्कोहल, एसिड और एमाइन और अन्य ध्रुवीय अणुओं की इंटरफेशियल सोखना परत में एक "कॉम्प्लेक्स" बनता है, जिससे इंटरफेशियल झिल्ली की ताकत बढ़ जाती है।
दो से अधिक सर्फेक्टेंट से युक्त इमल्सीफायर्स को मिश्रित इमल्सीफायर्स कहा जाता है। मिश्रित इमल्सीफायर पानी/तेल इंटरफ़ेस पर अधिशोषित; अंतरआण्विक क्रिया से कॉम्प्लेक्स बन सकते हैं। मजबूत अंतर-आणविक क्रिया के कारण, इंटरफेशियल तनाव काफी कम हो जाता है, इंटरफेस पर सोखने वाले इमल्सीफायर की मात्रा काफी बढ़ जाती है, इंटरफेशियल झिल्ली घनत्व का गठन बढ़ जाता है, ताकत बढ़ जाती है।
तरल मोतियों के आवेश का इमल्शन की स्थिरता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। स्थिर इमल्शन, जिनके तरल मोती आम तौर पर चार्ज होते हैं। जब एक आयनिक इमल्सीफायर का उपयोग किया जाता है, तो इंटरफ़ेस पर अधिशोषित इमल्सीफायर आयन का लिपोफिलिक समूह तेल चरण में डाला जाता है और हाइड्रोफिलिक समूह जल चरण में होता है, जिससे तरल मोती चार्ज हो जाते हैं। चूंकि इमल्शन मोती एक ही चार्ज के साथ होते हैं, इसलिए वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, एकत्र करना आसान नहीं होता है, जिससे स्थिरता बढ़ जाती है। यह देखा जा सकता है कि मोतियों पर जितने अधिक इमल्सीफायर आयन अधिशोषित होंगे, चार्ज उतना ही अधिक होगा, मोतियों को एकत्र होने से रोकने की क्षमता उतनी ही अधिक होगी, इमल्शन प्रणाली उतनी ही अधिक स्थिर होगी।
इमल्शन फैलाव माध्यम की चिपचिपाहट का इमल्शन की स्थिरता पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। आम तौर पर, फैलाव माध्यम की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, इमल्शन की स्थिरता उतनी ही अधिक होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि फैलाव माध्यम की चिपचिपाहट बड़ी होती है, जो तरल मोतियों की ब्राउनियन गति पर एक मजबूत प्रभाव डालती है और तरल मोतियों के बीच टकराव को धीमा कर देती है, जिससे प्रणाली स्थिर रहती है। आमतौर पर, पॉलिमर पदार्थ जो इमल्शन में घुल सकते हैं, सिस्टम की चिपचिपाहट को बढ़ा सकते हैं और इमल्शन की स्थिरता को अधिक बना सकते हैं। इसके अलावा, पॉलिमर एक मजबूत इंटरफेशियल झिल्ली भी बना सकते हैं, जिससे इमल्शन प्रणाली अधिक स्थिर हो जाती है।
कुछ मामलों में, ठोस पाउडर मिलाने से भी इमल्शन स्थिर हो सकता है। ठोस पाउडर पानी, तेल या इंटरफ़ेस में है, यह तेल, पानी पर ठोस पाउडर की गीला करने की क्षमता पर निर्भर करता है, यदि ठोस पाउडर पूरी तरह से पानी से गीला नहीं है, लेकिन तेल से भी गीला है, तो पानी और तेल पर रहेगा इंटरफ़ेस.
ठोस पाउडर इमल्शन को स्थिर नहीं बनाता है क्योंकि इंटरफ़ेस पर एकत्रित पाउडर इंटरफ़ेशियल झिल्ली को बढ़ाता है, जो इमल्सीफायर अणुओं के इंटरफ़ेशियल सोखने के समान है, इसलिए इंटरफ़ेस पर ठोस पाउडर सामग्री को जितना अधिक बारीकी से व्यवस्थित किया जाता है, उतना अधिक स्थिर होता है इमल्शन है.
सर्फ़ेक्टेंट्स में जलीय घोल में मिसेल बनाने के बाद अघुलनशील या थोड़ा पानी में घुलनशील कार्बनिक पदार्थों की घुलनशीलता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने की क्षमता होती है, और इस समय समाधान पारदर्शी होता है। मिसेल के इस प्रभाव को घुलनशीलता कहा जाता है। जो सर्फेक्टेंट घुलनशीलता उत्पन्न कर सकता है उसे घुलनशीलता कहा जाता है, और जो कार्बनिक पदार्थ घुलनशील होता है उसे घुलनशील पदार्थ कहा जाता है।
धोने की प्रक्रिया में फोम एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। फोम एक फैलाव प्रणाली है जिसमें गैस को तरल या ठोस में फैलाया जाता है, गैस को फैला हुआ चरण के रूप में और तरल या ठोस को फैलाने वाले माध्यम के रूप में, पहले को तरल फोम कहा जाता है, जबकि बाद वाले को ठोस फोम कहा जाता है, जैसे जैसे फोमयुक्त प्लास्टिक, फोमयुक्त ग्लास, फोमयुक्त सीमेंट आदि।
(1) झाग बनना
फोम से हमारा मतलब यहां एक तरल झिल्ली द्वारा अलग किए गए हवा के बुलबुले का एक समूह है। तरल की कम चिपचिपाहट के साथ संयुक्त, परिक्षिप्त चरण (गैस) और फैलाव माध्यम (तरल) के बीच घनत्व में बड़े अंतर के कारण इस प्रकार का बुलबुला हमेशा तरल सतह पर तेजी से बढ़ता है।
बुलबुले बनाने की प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में गैस को तरल में लाना होता है, और तरल में बुलबुले जल्दी से सतह पर लौट आते हैं, जिससे तरल गैस की थोड़ी मात्रा से अलग होकर बुलबुले का एक समूह बनता है।
आकृति विज्ञान के संदर्भ में फोम की दो महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं: एक यह है कि बिखरे हुए चरण के रूप में बुलबुले अक्सर आकार में बहुफलकीय होते हैं, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बुलबुले के चौराहे पर, तरल फिल्म के पतले होने की प्रवृत्ति होती है ताकि बुलबुले बन जाएं पॉलीहेड्रल, जब तरल फिल्म एक निश्चित सीमा तक पतली हो जाती है, तो इससे बुलबुला टूट जाता है; दूसरा यह है कि शुद्ध तरल पदार्थ स्थिर फोम नहीं बना सकते हैं, जो तरल फोम बना सकता है वह कम से कम दो या अधिक घटकों का होता है। सर्फेक्टेंट के जलीय घोल उन प्रणालियों के विशिष्ट होते हैं जिनमें फोम उत्पन्न होने की संभावना होती है, और फोम उत्पन्न करने की उनकी क्षमता अन्य गुणों से भी संबंधित होती है।
अच्छी फोमिंग शक्ति वाले सर्फेक्टेंट को फोमिंग एजेंट कहा जाता है। यद्यपि फोमिंग एजेंट में अच्छी फोम क्षमता होती है, लेकिन गठित फोम लंबे समय तक बनाए रखने में सक्षम नहीं हो सकता है, अर्थात, इसकी स्थिरता जरूरी नहीं कि अच्छी हो। फोम की स्थिरता बनाए रखने के लिए, अक्सर फोमिंग एजेंट में ऐसे पदार्थ मिलाए जाते हैं जो फोम की स्थिरता को बढ़ा सकते हैं, पदार्थ को फोम स्टेबलाइजर कहा जाता है, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला स्टेबलाइजर लॉरिल डायथेनॉलमाइन और डोडेसिल डाइमिथाइलमाइन ऑक्साइड होता है।
(2) फोम की स्थिरता
फोम एक थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर प्रणाली है और अंतिम प्रवृत्ति यह है कि बुलबुले के टूटने के बाद सिस्टम के भीतर तरल का कुल सतह क्षेत्र घट जाता है और मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है। डीफोमिंग प्रक्रिया वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा गैस को अलग करने वाली तरल झिल्ली तब तक मोटी और पतली हो जाती है जब तक वह टूट न जाए। इसलिए, फोम की स्थिरता की डिग्री मुख्य रूप से तरल निर्वहन की गति और तरल फिल्म की ताकत से निर्धारित होती है। निम्नलिखित कारक भी इसे प्रभावित करते हैं।
(3) फोम विनाश
फोम विनाश का मूल सिद्धांत फोम का उत्पादन करने वाली स्थितियों को बदलना या फोम के स्थिरीकरण कारकों को खत्म करना है, इस प्रकार डिफोमिंग के भौतिक और रासायनिक दोनों तरीके हैं।
भौतिक डीफोमिंग का अर्थ है फोम समाधान की रासायनिक संरचना को बनाए रखते हुए फोम उत्पादन की स्थितियों को बदलना, जैसे बाहरी गड़बड़ी, तापमान या दबाव में परिवर्तन और अल्ट्रासोनिक उपचार, फोम को खत्म करने के लिए सभी प्रभावी भौतिक तरीके हैं।
रासायनिक डिफॉमिंग विधि फोम में तरल फिल्म की ताकत को कम करने के लिए फोमिंग एजेंट के साथ बातचीत करने के लिए कुछ पदार्थों को जोड़ना है और इस प्रकार डिफोमिंग के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए फोम की स्थिरता को कम करना है, ऐसे पदार्थों को डिफॉमर कहा जाता है। अधिकांश डिफोमर्स सर्फेक्टेंट होते हैं। इसलिए, डिफॉमिंग के तंत्र के अनुसार, डिफॉमर में सतह के तनाव को कम करने की एक मजबूत क्षमता होनी चाहिए, सतह पर सोखना आसान होना चाहिए, और सतह सोखने वाले अणुओं के बीच की बातचीत कमजोर होनी चाहिए, सोखने वाले अणुओं को अधिक ढीली संरचना में व्यवस्थित किया जाना चाहिए।
डिफॉमर विभिन्न प्रकार के होते हैं, लेकिन मूल रूप से, वे सभी गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट होते हैं। गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट में उनके क्लाउड बिंदु के पास या ऊपर एंटी-फोमिंग गुण होते हैं और अक्सर डिफॉमर के रूप में उपयोग किए जाते हैं। अल्कोहल, विशेष रूप से शाखा संरचना वाले अल्कोहल, फैटी एसिड और फैटी एसिड एस्टर, पॉलीमाइड्स, फॉस्फेट एस्टर, सिलिकॉन तेल इत्यादि का भी आमतौर पर उत्कृष्ट डिफॉमर के रूप में उपयोग किया जाता है।
(4) फोम और धुलाई
फोम और धुलाई की प्रभावशीलता के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है और फोम की मात्रा धोने की प्रभावशीलता का संकेत नहीं देती है। उदाहरण के लिए, नॉनऑनिक सर्फेक्टेंट में साबुन की तुलना में बहुत कम झाग बनाने वाले गुण होते हैं, लेकिन उनका परिशोधन साबुन की तुलना में बहुत बेहतर होता है।
कुछ मामलों में, फोम गंदगी और जमी हुई मैल को हटाने में सहायक हो सकता है। उदाहरण के लिए, घर में बर्तन धोते समय, डिटर्जेंट का झाग तेल की बूंदों को उठा लेता है और कालीनों को रगड़ते समय, झाग धूल, पाउडर और अन्य ठोस गंदगी को उठाने में मदद करता है। इसके अलावा, फोम का उपयोग कभी-कभी डिटर्जेंट की प्रभावशीलता के संकेत के रूप में किया जा सकता है। क्योंकि वसायुक्त तेलों का डिटर्जेंट के झाग पर अवरोधक प्रभाव पड़ता है, जब बहुत अधिक तेल और बहुत कम डिटर्जेंट होता है, तो कोई झाग उत्पन्न नहीं होगा या मूल झाग गायब हो जाएगा। फोम का उपयोग कभी-कभी कुल्ला की सफाई के संकेतक के रूप में भी किया जा सकता है, क्योंकि डिटर्जेंट की कमी के साथ कुल्ला समाधान में फोम की मात्रा कम हो जाती है, इसलिए फोम की मात्रा का उपयोग कुल्ला की डिग्री का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है।
व्यापक अर्थ में, धुलाई, धोयी जाने वाली वस्तु से अवांछित घटकों को हटाने और किसी उद्देश्य को प्राप्त करने की प्रक्रिया है। सामान्य अर्थ में धुलाई से तात्पर्य वाहक की सतह से गंदगी हटाने की प्रक्रिया से है। धुलाई में, कुछ रासायनिक पदार्थों (जैसे, डिटर्जेंट, आदि) की कार्रवाई से गंदगी और वाहक के बीच की बातचीत कमजोर हो जाती है या समाप्त हो जाती है, जिससे गंदगी और वाहक का संयोजन गंदगी और डिटर्जेंट के संयोजन में बदल जाता है, और अंततः गंदगी वाहक से अलग हो जाती है। चूँकि धोयी जाने वाली वस्तुएँ और हटायी जाने वाली गंदगी विविध हैं, धुलाई एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है और धोने की मूल प्रक्रिया को निम्नलिखित सरल संबंधों में व्यक्त किया जा सकता है।
कैरी··गंदगी + डिटर्जेंट= वाहक + गंदगी·डिटर्जेंट
धोने की प्रक्रिया को आमतौर पर दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है: सबसे पहले, डिटर्जेंट की कार्रवाई के तहत, गंदगी को उसके वाहक से अलग किया जाता है; दूसरे, अलग हुई गंदगी माध्यम में फैल जाती है और निलंबित हो जाती है। धोने की प्रक्रिया एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है और माध्यम में बिखरी और लटकी हुई गंदगी भी माध्यम से धोई जा रही वस्तु में फिर से जमा हो सकती है। इसलिए, एक अच्छे डिटर्जेंट में वाहक से गंदगी को हटाने की क्षमता के अलावा, गंदगी को फैलाने और निलंबित करने और गंदगी के पुन: जमाव को रोकने की क्षमता होनी चाहिए।
(1) गंदगी के प्रकार
यहां तक कि एक ही वस्तु के लिए, गंदगी का प्रकार, संरचना और मात्रा उस वातावरण के आधार पर भिन्न हो सकती है जिसमें इसका उपयोग किया जाता है। तेल शरीर की गंदगी मुख्य रूप से कुछ पशु और वनस्पति तेल और खनिज तेल (जैसे कच्चे तेल, ईंधन तेल, कोयला टार, आदि) है, ठोस गंदगी मुख्य रूप से कालिख, राख, जंग, कार्बन ब्लैक, आदि है। कपड़ों की गंदगी के संदर्भ में, मानव शरीर से गंदगी निकलती है, जैसे पसीना, सीबम, रक्त, आदि; भोजन से गंदगी, जैसे फलों के दाग, खाना पकाने के तेल के दाग, मसालों के दाग, स्टार्च, आदि; सौंदर्य प्रसाधनों से निकलने वाली गंदगी, जैसे लिपस्टिक, नेल पॉलिश, आदि; वातावरण से गंदगी, जैसे कालिख, धूल, कीचड़, आदि; अन्य, जैसे स्याही, चाय, कोटिंग, आदि। यह विभिन्न प्रकारों में आता है।
विभिन्न प्रकार की गंदगी को आमतौर पर तीन मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ठोस गंदगी, तरल गंदगी और विशेष गंदगी।
① ठोस गंदगी
सामान्य ठोस गंदगी में राख, मिट्टी, पृथ्वी, जंग और कार्बन ब्लैक के कण शामिल हैं। इनमें से अधिकांश कणों की सतह पर विद्युत आवेश होता है, उनमें से अधिकांश नकारात्मक रूप से आवेशित होते हैं और फाइबर वस्तुओं पर आसानी से अवशोषित हो सकते हैं। ठोस गंदगी को आम तौर पर पानी में घोलना मुश्किल होता है, लेकिन डिटर्जेंट के घोल से इसे फैलाया और निलंबित किया जा सकता है। छोटे द्रव्यमान बिंदु वाली ठोस गंदगी को हटाना अधिक कठिन होता है।
② तरल गंदगी
तरल गंदगी ज्यादातर तेल में घुलनशील होती है, जिसमें पौधे और पशु तेल, फैटी एसिड, फैटी अल्कोहल, खनिज तेल और उनके ऑक्साइड शामिल हैं। उनमें से, पौधे और पशु तेल, फैटी एसिड और क्षार साबुनीकरण हो सकता है, जबकि वसायुक्त अल्कोहल, खनिज तेल क्षार द्वारा साबुनीकृत नहीं होते हैं, लेकिन अल्कोहल, ईथर और हाइड्रोकार्बन कार्बनिक सॉल्वैंट्स, और डिटर्जेंट जल समाधान पायसीकरण और फैलाव में घुलनशील हो सकते हैं। तेल में घुलनशील तरल गंदगी आम तौर पर फाइबर वस्तुओं के साथ मजबूत होती है, और फाइबर पर अधिक मजबूती से सोख ली जाती है।
③ विशेष गंदगी
विशेष गंदगी में प्रोटीन, स्टार्च, रक्त, मानव स्राव जैसे पसीना, सीबम, मूत्र और फलों का रस और चाय का रस शामिल हैं। इस प्रकार की अधिकांश गंदगी फाइबर वस्तुओं पर रासायनिक और दृढ़ता से अवशोषित हो सकती है। इसलिए इसे धोना मुश्किल है.
विभिन्न प्रकार की गंदगी शायद ही कभी अकेले पाई जाती है, लेकिन अक्सर एक साथ मिल जाती है और वस्तु पर सोख ली जाती है। गंदगी कभी-कभी बाहरी प्रभावों के तहत ऑक्सीकृत, विघटित या सड़ सकती है, जिससे नई गंदगी पैदा होती है।
(2) गंदगी का चिपकना
कपड़े, हाथ आदि पर दाग लग सकते हैं क्योंकि वस्तु और गंदगी के बीच किसी प्रकार का संपर्क होता है। गंदगी विभिन्न तरीकों से वस्तुओं से चिपकती है, लेकिन भौतिक और रासायनिक आसंजन से अधिक कुछ नहीं होती।
①कालिख, धूल, कीचड़, रेत और कोयले का कपड़ों पर चिपकना एक भौतिक आसंजन है। सामान्यतया, गंदगी के इस आसंजन के माध्यम से, और दाग वाली वस्तु के बीच की भूमिका अपेक्षाकृत कमजोर होती है, गंदगी को हटाना भी अपेक्षाकृत आसान होता है। विभिन्न बलों के अनुसार, गंदगी के भौतिक आसंजन को यांत्रिक आसंजन और इलेक्ट्रोस्टैटिक आसंजन में विभाजित किया जा सकता है।
ए: यांत्रिक आसंजन
इस प्रकार का आसंजन मुख्य रूप से कुछ ठोस गंदगी (जैसे, धूल, मिट्टी और रेत) के आसंजन को संदर्भित करता है। यांत्रिक आसंजन गंदगी के आसंजन के कमजोर रूपों में से एक है और इसे लगभग पूरी तरह से यांत्रिक तरीकों से हटाया जा सकता है, लेकिन जब गंदगी छोटी होती है (<0.1um), तो इसे हटाना अधिक कठिन होता है।
बी: इलेक्ट्रोस्टैटिक आसंजन
इलेक्ट्रोस्टैटिक आसंजन मुख्य रूप से विपरीत रूप से चार्ज की गई वस्तुओं पर चार्ज किए गए गंदगी कणों की कार्रवाई में प्रकट होता है। अधिकांश रेशेदार वस्तुएं पानी में नकारात्मक रूप से चार्ज होती हैं और कुछ सकारात्मक रूप से चार्ज की गई गंदगी, जैसे कि चूने के प्रकार, द्वारा आसानी से चिपक जाती हैं। कुछ गंदगी, हालांकि नकारात्मक रूप से चार्ज होती है, जैसे कि जलीय घोल में कार्बन ब्लैक कण, पानी में सकारात्मक आयनों द्वारा गठित आयनिक पुलों (कई विपरीत चार्ज वाली वस्तुओं के बीच आयन, उनके साथ मिलकर पुल की तरह काम करते हैं) के माध्यम से फाइबर का पालन कर सकते हैं (उदाहरण के लिए) , Ca2+, Mg2+ आदि)।
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्रिया साधारण यांत्रिक क्रिया से अधिक मजबूत होती है, जिससे गंदगी हटाना अपेक्षाकृत कठिन हो जाता है।
②रासायनिक आसंजन
रासायनिक आसंजन रासायनिक या हाइड्रोजन बांड के माध्यम से किसी वस्तु पर गंदगी के अभिनय की घटना को संदर्भित करता है। उदाहरण के लिए, ध्रुवीय ठोस गंदगी, प्रोटीन, जंग और फाइबर वस्तुओं पर अन्य आसंजन, फाइबर में कार्बोक्सिल, हाइड्रॉक्सिल, एमाइड और अन्य समूह होते हैं, ये समूह और तेल गंदगी फैटी एसिड, फैटी अल्कोहल हाइड्रोजन बांड बनाने में आसान होते हैं। रासायनिक बल आम तौर पर मजबूत होते हैं और इसलिए गंदगी वस्तु से अधिक मजबूती से चिपकी रहती है। इस प्रकार की गंदगी को सामान्य तरीकों से हटाना मुश्किल होता है और इससे निपटने के लिए विशेष तरीकों की आवश्यकता होती है।
गंदगी के चिपकने की डिग्री गंदगी की प्रकृति और उस वस्तु की प्रकृति से संबंधित होती है जिस पर वह चिपकी होती है। आम तौर पर, कण रेशेदार वस्तुओं पर आसानी से चिपक जाते हैं। ठोस गंदगी की बनावट जितनी छोटी होगी, आसंजन उतना ही मजबूत होगा। कपास और कांच जैसी हाइड्रोफिलिक वस्तुओं पर ध्रुवीय गंदगी गैर-ध्रुवीय गंदगी की तुलना में अधिक मजबूती से चिपकती है। गैर-ध्रुवीय गंदगी ध्रुवीय गंदगी, जैसे ध्रुवीय वसा, धूल और मिट्टी की तुलना में अधिक मजबूती से चिपकती है, और इसे हटाना और साफ करना कम आसान होता है।
(3) गंदगी हटाने की व्यवस्था
धोने का उद्देश्य गंदगी को दूर करना है। एक निश्चित तापमान (मुख्यतः पानी) के माध्यम में। कुछ यांत्रिक बलों (जैसे हाथ रगड़ना, वॉशिंग मशीन की हलचल, पानी का प्रभाव) की कार्रवाई के तहत, गंदगी और धुली हुई वस्तुओं के प्रभाव को कमजोर करने या खत्म करने के लिए डिटर्जेंट के विभिन्न भौतिक और रासायनिक प्रभावों का उपयोग करना, ताकि गंदगी और धुली हुई वस्तुओं को साफ किया जा सके। परिशोधन के उद्देश्य से.
① तरल गंदगी हटाने का तंत्र
ए: गीला करना
तरल मृदा अधिकतर तेल आधारित होती है। तेल के दाग अधिकांश रेशेदार वस्तुओं को गीला कर देते हैं और रेशेदार सामग्री की सतह पर तेल की फिल्म के रूप में कमोबेश फैल जाते हैं। धोने की क्रिया में पहला कदम धोने वाले तरल पदार्थ द्वारा सतह को गीला करना है। उदाहरण के लिए, फाइबर की सतह को एक चिकनी ठोस सतह के रूप में सोचा जा सकता है।
बी: तेल पृथक्करण - कर्लिंग तंत्र
धोने की क्रिया में दूसरा चरण तेल और ग्रीस को हटाना है, तरल गंदगी को हटाना एक प्रकार की कुंडलीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है। तरल गंदगी मूल रूप से एक फैली हुई तेल फिल्म के रूप में सतह पर मौजूद थी, और ठोस सतह (यानी, फाइबर सतह) पर धोने वाले तरल के अधिमान्य गीला प्रभाव के तहत, यह कदम दर कदम तेल के मोतियों में जमा हो गई, जो इन्हें धोने वाले तरल से बदल दिया गया और अंततः कुछ बाहरी ताकतों के तहत सतह को छोड़ दिया गया।
② ठोस गंदगी हटाने का तंत्र
तरल गंदगी को हटाना मुख्य रूप से धुलाई समाधान द्वारा गंदगी वाहक को तरजीही गीला करने के माध्यम से होता है, जबकि ठोस गंदगी को हटाने का तंत्र अलग होता है, जहां धोने की प्रक्रिया मुख्य रूप से धुलाई द्वारा गंदगी द्रव्यमान और इसकी वाहक सतह को गीला करने के बारे में होती है समाधान। ठोस गंदगी और उसकी वाहक सतह पर सर्फेक्टेंट के सोखने के कारण, गंदगी और सतह के बीच परस्पर क्रिया कम हो जाती है और सतह पर गंदगी द्रव्यमान की चिपकने की शक्ति कम हो जाती है, इस प्रकार गंदगी द्रव्यमान को सतह से आसानी से हटा दिया जाता है। वाहक.
इसके अलावा, ठोस गंदगी और उसके वाहक की सतह पर सर्फेक्टेंट, विशेष रूप से आयनिक सर्फेक्टेंट के सोखने से ठोस गंदगी और उसके वाहक की सतह पर सतह की क्षमता को बढ़ाने की क्षमता होती है, जो हटाने के लिए अधिक अनुकूल है। गंध। ठोस या आम तौर पर रेशेदार सतहें आमतौर पर जलीय मीडिया में नकारात्मक रूप से चार्ज होती हैं और इसलिए गंदगी द्रव्यमान या ठोस सतहों पर दोहरी इलेक्ट्रॉनिक परतें बना सकती हैं। सजातीय आवेशों के प्रतिकर्षण के कारण पानी में गंदगी के कणों का ठोस सतह पर आसंजन कमजोर हो जाता है। जब एक आयनिक सर्फेक्टेंट जोड़ा जाता है, क्योंकि यह एक साथ गंदगी कण और ठोस सतह की नकारात्मक सतह क्षमता को बढ़ा सकता है, तो उनके बीच प्रतिकर्षण अधिक बढ़ जाता है, कण की आसंजन शक्ति अधिक कम हो जाती है, और गंदगी को हटाना आसान हो जाता है .
गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट आम तौर पर चार्ज की गई ठोस सतहों पर अधिशोषित होते हैं और यद्यपि वे इंटरफेशियल क्षमता में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं करते हैं, अधिशोषित गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट सतह पर अधिशोषित परत की एक निश्चित मोटाई बनाते हैं जो गंदगी के पुन: जमाव को रोकने में मदद करता है।
धनायनित सर्फेक्टेंट के मामले में, उनका सोखना गंदगी द्रव्यमान और उसकी वाहक सतह की नकारात्मक सतह क्षमता को कम या समाप्त कर देता है, जो गंदगी और सतह के बीच प्रतिकर्षण को कम कर देता है और इसलिए गंदगी हटाने के लिए अनुकूल नहीं है; इसके अलावा, ठोस सतह पर सोखने के बाद, धनायनित सर्फेक्टेंट ठोस सतह को हाइड्रोफोबिक बना देते हैं और इसलिए सतह को गीला करने और धोने के लिए अनुकूल नहीं होते हैं।
③ विशेष मिट्टी को हटाना
प्रोटीन, स्टार्च, मानव स्राव, फलों का रस, चाय का रस और ऐसी अन्य गंदगी को सामान्य सर्फेक्टेंट से निकालना मुश्किल होता है और इसके लिए विशेष उपचार की आवश्यकता होती है।
क्रीम, अंडे, रक्त, दूध और त्वचा के मल जैसे प्रोटीन के दाग तंतुओं पर जम जाते हैं और सड़ जाते हैं और मजबूत आसंजन प्राप्त करते हैं। प्रोटीज़ का उपयोग करके प्रोटीन गंदगी को हटाया जा सकता है। एंजाइम प्रोटीज़ गंदगी में प्रोटीन को पानी में घुलनशील अमीनो एसिड या ऑलिगोपेप्टाइड में तोड़ देता है।
स्टार्च के दाग मुख्य रूप से खाद्य पदार्थों से आते हैं, अन्य जैसे ग्रेवी, गोंद आदि से। एमाइलेज का स्टार्च के दागों के हाइड्रोलिसिस पर उत्प्रेरक प्रभाव पड़ता है, जिससे स्टार्च शर्करा में टूट जाता है।
लाइपेज ट्राइग्लिसराइड्स के अपघटन को उत्प्रेरित करता है, जिन्हें सीबम और खाद्य तेलों जैसे सामान्य तरीकों से निकालना मुश्किल होता है, और उन्हें घुलनशील ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में तोड़ देता है।
फलों के रस, चाय के रस, स्याही, लिपस्टिक आदि के कुछ रंगीन दागों को बार-बार धोने के बाद भी अच्छी तरह से साफ करना मुश्किल होता है। इन दागों को ब्लीच जैसे ऑक्सीकरण या कम करने वाले एजेंट के साथ रेडॉक्स प्रतिक्रिया द्वारा हटाया जा सकता है, जो रंग-उत्पादक या रंग-सहायक समूहों की संरचना को नष्ट कर देता है और उन्हें छोटे पानी में घुलनशील घटकों में बदल देता है।
(4) ड्राई क्लीनिंग का दाग हटाने का तंत्र
उपरोक्त वास्तव में धोने के माध्यम के रूप में पानी के लिए है। वास्तव में, विभिन्न प्रकार के कपड़ों और संरचना के कारण, कुछ कपड़ों को पानी से धोना सुविधाजनक नहीं होता है या उन्हें साफ करना आसान नहीं होता है, कुछ कपड़े धोने के बाद ख़राब हो जाते हैं, लुप्त हो जाते हैं, आदि, उदाहरण के लिए: अधिकांश प्राकृतिक फाइबर पानी को अवशोषित करते हैं और सूजना आसान है, और सूखना आसान है और सिकुड़ना आसान है, इसलिए धोने के बाद विकृत हो जाएगा; ऊनी उत्पादों को धोने से भी अक्सर सिकुड़न की घटना दिखाई देती है, कुछ ऊनी उत्पादों को पानी से धोने से भी उनका रंग बदलना आसान हो जाता है; कुछ रेशमी हाथों का अहसास धोने के बाद खराब हो जाता है और उनकी चमक खो जाती है। इन कपड़ों को संदूषित करने के लिए अक्सर ड्राई-क्लीनिंग विधि का उपयोग किया जाता है। तथाकथित ड्राई क्लीनिंग आम तौर पर कार्बनिक सॉल्वैंट्स में धोने की विधि को संदर्भित करती है, खासकर गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में।
पानी से धोने की तुलना में ड्राई क्लीनिंग धुलाई का अधिक सौम्य रूप है। क्योंकि ड्राई क्लीनिंग के लिए अधिक यांत्रिक क्रिया की आवश्यकता नहीं होती है, इससे कपड़ों को क्षति, झुर्रियाँ और विरूपण नहीं होता है, जबकि ड्राई क्लीनिंग एजेंट, पानी के विपरीत, शायद ही कभी विस्तार और संकुचन उत्पन्न करते हैं। जब तक तकनीक का सही ढंग से उपयोग किया जाता है, तब तक कपड़ों को बिना विरूपण, रंग फीका किए और सेवा जीवन को बढ़ाए बिना ड्राई क्लीन किया जा सकता है।
ड्राई क्लीनिंग के संदर्भ में, गंदगी तीन प्रकार की होती है।
①तेल में घुलनशील गंदगी तेल में घुलनशील गंदगी में सभी प्रकार के तेल और ग्रीस शामिल होते हैं, जो तरल या चिकना होते हैं और ड्राई क्लीनिंग सॉल्वैंट्स में घुल सकते हैं।
② पानी में घुलनशील गंदगी पानी में घुलनशील गंदगी जलीय घोल में घुलनशील होती है, लेकिन ड्राई क्लीनिंग एजेंटों में नहीं, जलीय अवस्था में कपड़ों पर सोख ली जाती है, अकार्बनिक लवण, स्टार्च, प्रोटीन आदि जैसे दानेदार ठोस पदार्थों के अवक्षेपण के बाद पानी वाष्पित हो जाता है।
③तेल और पानी में अघुलनशील गंदगी तेल और पानी में अघुलनशील गंदगी न तो पानी में घुलनशील होती है और न ही ड्राई क्लीनिंग सॉल्वैंट्स में घुलनशील होती है, जैसे कार्बन ब्लैक, विभिन्न धातुओं के सिलिकेट और ऑक्साइड आदि।
विभिन्न प्रकार की गंदगी की अलग-अलग प्रकृति के कारण, ड्राई-क्लीनिंग प्रक्रिया में गंदगी हटाने के विभिन्न तरीके होते हैं। तेल में घुलनशील मिट्टी, जैसे कि पशु और वनस्पति तेल, खनिज तेल और ग्रीस, कार्बनिक सॉल्वैंट्स में आसानी से घुलनशील होते हैं और सूखी सफाई में अधिक आसानी से निकाले जा सकते हैं। तेल और ग्रीस के लिए ड्राई-क्लीनिंग सॉल्वैंट्स की उत्कृष्ट घुलनशीलता अनिवार्य रूप से अणुओं के बीच वैन डेर वॉल्स बलों से आती है।
अकार्बनिक लवण, शर्करा, प्रोटीन और पसीने जैसी पानी में घुलनशील गंदगी को हटाने के लिए ड्राई-क्लीनिंग एजेंट में पानी की सही मात्रा भी मिलानी चाहिए, अन्यथा पानी में घुलनशील गंदगी को कपड़ों से निकालना मुश्किल होता है। हालाँकि, ड्राई-क्लीनिंग एजेंट में पानी को घुलना मुश्किल होता है, इसलिए पानी की मात्रा बढ़ाने के लिए, आपको सर्फेक्टेंट भी मिलाना होगा। ड्राई-क्लीनिंग एजेंट में पानी की मौजूदगी गंदगी और कपड़ों की सतह को हाइड्रेटेड बना सकती है, जिससे सर्फेक्टेंट के ध्रुवीय समूहों के साथ बातचीत करना आसान हो जाता है, जो सतह पर सर्फेक्टेंट के सोखने के लिए अनुकूल होता है। इसके अलावा, जब सर्फेक्टेंट मिसेल बनाते हैं, तो पानी में घुलनशील गंदगी और पानी को मिसेल में घुलनशील किया जा सकता है। ड्राई-क्लीनिंग विलायक में पानी की मात्रा बढ़ाने के अलावा, सर्फ़ेक्टेंट परिशोधन प्रभाव को बढ़ाने के लिए गंदगी के पुन: जमाव को रोकने में भी भूमिका निभा सकते हैं।
पानी में घुलनशील गंदगी को हटाने के लिए थोड़ी मात्रा में पानी की उपस्थिति आवश्यक है, लेकिन बहुत अधिक पानी कुछ कपड़ों में विकृति और झुर्रियाँ पैदा कर सकता है, इसलिए ड्राई-क्लीनिंग एजेंट में पानी की मात्रा मध्यम होनी चाहिए।
गंदगी जो न तो पानी में घुलनशील है और न ही तेल में घुलनशील है, राख, मिट्टी, पृथ्वी और कार्बन ब्लैक जैसे ठोस कण, आमतौर पर इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा या तेल के साथ संयोजन में परिधान से जुड़े होते हैं। ड्राई क्लीनिंग में, विलायक का प्रवाह, प्रभाव इलेक्ट्रोस्टैटिक बल को गंदगी के सोखने से रोक सकता है, और ड्राई-क्लीनिंग एजेंट तेल को भंग कर सकता है, ताकि तेल और गंदगी का संयोजन और सूखे में ठोस कणों के कपड़ों से जुड़ा हुआ हो। -क्लीनिंग एजेंट, थोड़ी मात्रा में पानी और सर्फेक्टेंट में ड्राई क्लीनिंग एजेंट, ताकि ठोस गंदगी के कणों को कपड़ों पर दोबारा जमा होने से रोकने के लिए स्थिर निलंबन, फैलाव हो सके।
(5) धुलाई क्रिया को प्रभावित करने वाले कारक
इंटरफ़ेस पर सर्फेक्टेंट का दिशात्मक सोखना और सतह (इंटरफेशियल) तनाव में कमी तरल या ठोस गंदगी को हटाने में मुख्य कारक हैं। हालाँकि, धोने की प्रक्रिया जटिल है और एक ही डिटर्जेंट प्रकार के साथ भी धोने का प्रभाव कई अन्य कारकों से प्रभावित होता है। इन कारकों में डिटर्जेंट की सांद्रता, तापमान, गंदगी की प्रकृति, फाइबर का प्रकार और कपड़े की संरचना शामिल हैं।
①सर्फैक्टेंट एकाग्रता
घोल में मौजूद सर्फेक्टेंट के मिसेल्स धुलाई प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जब सांद्रण क्रिटिकल मिसेल सांद्रण (सीएमसी) तक पहुंच जाता है, तो धुलाई प्रभाव तेजी से बढ़ जाता है। इसलिए, अच्छे धुलाई प्रभाव के लिए विलायक में डिटर्जेंट की सांद्रता सीएमसी मूल्य से अधिक होनी चाहिए। हालाँकि, जब सर्फ़ेक्टेंट की सांद्रता सीएमसी मान से अधिक होती है, तो धुलाई प्रभाव में वृद्धि स्पष्ट नहीं होती है और सर्फ़ेक्टेंट की सांद्रता को बहुत अधिक बढ़ाना आवश्यक नहीं है।
घुलनशीलता द्वारा तेल निकालते समय, सर्फ़ेक्टेंट सांद्रता बढ़ने के साथ घुलनशीलता प्रभाव बढ़ता है, भले ही सांद्रता सीएमसी से ऊपर हो। इस समय डिटर्जेंट का उपयोग स्थानीय केंद्रीकृत तरीके से करने की सलाह दी जाती है। उदाहरण के लिए, यदि किसी परिधान के कफ और कॉलर पर बहुत अधिक गंदगी है, तो तेल पर सर्फेक्टेंट के घुलनशील प्रभाव को बढ़ाने के लिए धोने के दौरान डिटर्जेंट की एक परत लगाई जा सकती है।
②परिशोधन क्रिया पर तापमान का बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। सामान्य तौर पर, तापमान बढ़ाने से गंदगी हटाने में आसानी होती है, लेकिन कभी-कभी बहुत अधिक तापमान नुकसान भी पहुंचा सकता है।
तापमान में वृद्धि से गंदगी के प्रसार में सुविधा होती है, ठोस ग्रीस अपने पिघलने बिंदु से ऊपर के तापमान पर आसानी से पायसीकृत हो जाता है और तापमान में वृद्धि के कारण रेशों में सूजन बढ़ जाती है, जिससे गंदगी को हटाने में आसानी होती है। हालांकि, कॉम्पैक्ट कपड़ों के लिए, जैसे-जैसे फाइबर फैलता है, फाइबर के बीच माइक्रो गैप कम हो जाता है, जो गंदगी को हटाने के लिए हानिकारक है।
तापमान परिवर्तन भी सर्फेक्टेंट की घुलनशीलता, सीएमसी मूल्य और मिसेल आकार को प्रभावित करते हैं, जिससे धुलाई प्रभाव प्रभावित होता है। लंबी कार्बन श्रृंखला वाले सर्फेक्टेंट की घुलनशीलता कम तापमान पर कम होती है और कभी-कभी घुलनशीलता सीएमसी मान से भी कम होती है, इसलिए धोने का तापमान उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए। सीएमसी मान और मिसेल आकार पर तापमान का प्रभाव आयनिक और गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट के लिए अलग-अलग होता है। आयनिक सर्फेक्टेंट के लिए, तापमान में वृद्धि आम तौर पर सीएमसी मूल्य को बढ़ाती है और मिसेल आकार को कम करती है, जिसका अर्थ है कि वाशिंग समाधान में सर्फेक्टेंट की एकाग्रता में वृद्धि की जानी चाहिए। गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट के लिए, तापमान में वृद्धि से सीएमसी मूल्य में कमी आती है और मिसेल मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, इसलिए यह स्पष्ट है कि तापमान में उचित वृद्धि से गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट को अपनी सतह-सक्रिय प्रभाव डालने में मदद मिलेगी। . हालाँकि, तापमान अपने बादल बिंदु से अधिक नहीं होना चाहिए।
संक्षेप में, इष्टतम धुलाई तापमान डिटर्जेंट निर्माण और धोई जा रही वस्तु पर निर्भर करता है। कुछ डिटर्जेंट का कमरे के तापमान पर अच्छा डिटर्जेंट प्रभाव होता है, जबकि अन्य में ठंडे और गर्म धोने के बीच बहुत अलग डिटर्जेंट प्रभाव होता है।
③ फोम
फोमिंग शक्ति को धोने के प्रभाव के साथ भ्रमित करने की प्रथा है, यह मानते हुए कि उच्च फोमिंग शक्ति वाले डिटर्जेंट का धोने का प्रभाव अच्छा होता है। शोध से पता चला है कि धोने के प्रभाव और फोम की मात्रा के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है। उदाहरण के लिए, कम झाग वाले डिटर्जेंट से धोना उच्च झाग वाले डिटर्जेंट से धोने से कम प्रभावी नहीं है।
हालाँकि फोम का सीधे तौर पर धुलाई से संबंध नहीं है, लेकिन ऐसे मौके आते हैं जब यह गंदगी हटाने में मदद करता है, उदाहरण के लिए, हाथ से बर्तन धोते समय। कालीनों को रगड़ते समय, फोम धूल और अन्य ठोस गंदगी कणों को भी दूर ले जा सकता है, कालीन की गंदगी में धूल का एक बड़ा हिस्सा होता है, इसलिए कालीन सफाई एजेंटों में एक निश्चित फोमिंग क्षमता होनी चाहिए।
शैंपू के लिए फोमिंग शक्ति भी महत्वपूर्ण है, जहां शैंपू करने या नहाने के दौरान तरल पदार्थ द्वारा उत्पन्न महीन झाग बालों को चिकनाई और आरामदायक महसूस कराता है।
④ रेशों की विविधता और वस्त्रों के भौतिक गुण
रेशों की रासायनिक संरचना के अलावा, जो गंदगी के चिपकने और हटाने को प्रभावित करती है, रेशों की उपस्थिति और धागे और कपड़े के संगठन का गंदगी हटाने की आसानी पर प्रभाव पड़ता है।
ऊनी रेशों के तराजू और कपास के रेशों के घुमावदार सपाट रिबन में चिकने रेशों की तुलना में गंदगी जमा होने की अधिक संभावना होती है। उदाहरण के लिए, सेल्यूलोज फिल्म (विस्कोस फिल्म) पर लगे कार्बन ब्लैक के दाग को हटाना आसान है, जबकि सूती कपड़ों पर लगे कार्बन ब्लैक के दाग को धोना मुश्किल है। एक अन्य उदाहरण यह है कि पॉलिएस्टर से बने छोटे-फाइबर कपड़ों पर लंबे-फाइबर कपड़ों की तुलना में तेल के दाग जमा होने की संभावना अधिक होती है, और लंबे-फाइबर कपड़ों पर तेल के दाग की तुलना में छोटे-फाइबर कपड़ों पर तेल के दाग को हटाना भी अधिक कठिन होता है।
कसकर मुड़े हुए धागे और तंग कपड़े, रेशों के बीच छोटे अंतर के कारण, गंदगी के आक्रमण का विरोध कर सकते हैं, लेकिन साथ ही आंतरिक गंदगी को बाहर निकालने के लिए धोने वाले तरल को भी रोक सकते हैं, इसलिए तंग कपड़े गंदगी का अच्छा प्रतिरोध करना शुरू कर देते हैं, लेकिन एक बार दाग लगने के बाद धोना भी अधिक कठिन है।
⑤ पानी की कठोरता
पानी में Ca2+, Mg2+ और अन्य धातु आयनों की सांद्रता धोने के प्रभाव पर बहुत प्रभाव डालती है, खासकर जब आयनिक सर्फेक्टेंट Ca2+ और Mg2+ आयनों का सामना करते हैं जो कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण बनाते हैं जो कम घुलनशील होते हैं और इसकी डिटर्जेंट क्षमता को कम कर देंगे। कठोर जल में, भले ही सर्फेक्टेंट की सांद्रता अधिक हो, डिटर्जेंट आसवन की तुलना में अभी भी बहुत खराब है। सर्फेक्टेंट के सर्वोत्तम धुलाई प्रभाव के लिए, पानी में Ca2+ आयनों की सांद्रता को 1 x 10-6 mol/L (CaCO3 से 0.1 mg/L) या उससे कम किया जाना चाहिए। इसके लिए डिटर्जेंट में विभिन्न सॉफ़्नर मिलाने की आवश्यकता होती है।
पोस्ट करने का समय: फरवरी-25-2022