Sa më e mirë të jetë shkuma, aq më e mirë është aftësia e dekontaminimit?

Sa dimë për produktet pastruese me shkumë që përdorim çdo ditë? A e kemi pyetur ndonjëherë veten: cili është roli i shkumës në produktet e tualetit?

Pse kemi tendencë të zgjedhim produkte me shkumë?

 

 
 
Përmes krahasimit dhe renditjes, ne mund të dallojmë shpejt aktivizuesin sipërfaqësor me aftësi të mirë shkumëzimi, dhe gjithashtu të marrim ligjin e shkumëzimit të aktivizuesit sipërfaqësor: (ps: Meqenëse e njëjta lëndë e parë është nga prodhues të ndryshëm, performanca e saj e shkumës është gjithashtu e ndryshme, këtu përdoren shkronja të mëdha të ndryshme për të përfaqësuar lëndë të ndryshme të para.)prodhuesit)

① Ndër surfaktantët, lauril glutamati i natriumit ka aftësi të fortë shkumëzimi, ndërsa lauril sulfosukcinati i dinatriumit ka aftësi të dobët shkumëzimi.

② Shumica e surfaktantëve sulfatë, surfaktantëve amfoterikë dhe surfaktantëve jojonikë kanë aftësi të fortë stabilizimi të shkumës, ndërsa surfaktantët aminoacidikë në përgjithësi kanë aftësi të dobët stabilizimi të shkumës. Nëse dëshironi të zhvilloni produkte surfaktante me bazë aminoacidesh, mund të merrni në konsideratë përdorimin e surfaktantëve amfoterikë ose jojonikë me aftësi të fortë shkumëzimi dhe stabilizimi të shkumës.

Diagrama e forcës së shkumëzimit dhe forcës së qëndrueshme të shkumëzimit të të njëjtit surfaktant:

 
Çfarë është një surfaktant?

Një surfaktant është një përbërës që përmban të paktën një grup të rëndësishëm afiniteti sipërfaqësor në molekulën e tij (për të garantuar tretshmërinë e tij në ujë në shumicën e rasteve) dhe një grup joseksual për të cilin ka pak afinitet. Surfaktantët e përdorur zakonisht janë surfaktantët jonikë (duke përfshirë surfaktantët kationikë dhe surfaktantët anionikë), surfaktantët jo-jonikë, surfaktantët amfoterikë.
Aktivizuesi sipërfaqësor është përbërësi kryesor për një detergjent shkumëzues. Mënyra e përzgjedhjes së aktivizuesit sipërfaqësor me performancë të mirë vlerësohet nga dy dimensionet e performancës së shkumës dhe fuqisë së heqjes së yndyrës. Midis tyre, matja e performancës së shkumës përfshin dy indekse: performancën e shkumëzimit dhe performancën e stabilizimit të shkumës.

Matja e vetive të shkumës

Çfarë na intereson neve për flluskat?

Thjesht, a bën flluska shpejt? A ka shumë shkumë? A do të zgjasë flluska?
Përgjigjet e këtyre pyetjeve do t'i gjejmë në përcaktimin dhe shqyrtimin e lëndëve të para.
Metoda kryesore e testimit tonë është përdorimi i pajisjeve ekzistuese, sipas metodës standarde kombëtare të testimit - metoda Ross-Miles (metoda e përcaktimit të shkumës Roche) për të studiuar, përcaktuar dhe shqyrtuar forcën e shkumëzimit dhe qëndrueshmërinë e shkumës së 31 surfaktantëve që përdoren zakonisht në laborator.
Subjektet e testimit: 31 surfaktantë që përdoren zakonisht në laboratorë
Artikujt e testimit: forca e shkumëzimit dhe forca e qëndrueshme e shkumëzimit të surfaktantëve të ndryshëm
Metoda e testimit: Testues shkume Roth; Metoda e ndryshores së kontrollit (tretësirë ​​me përqendrim të barabartë, temperaturë konstante);
Renditja me kontrast
Përpunimi i të dhënave: regjistroni lartësinë e shkumës në periudha të ndryshme kohore;
Lartësia e shkumës në fillim të 0 minutave është forca e shkumëzimit e tavolinës, sa më e lartë të jetë lartësia, aq më e fortë është forca e shkumëzimit; Rregullsia e stabilitetit të shkumës u paraqit në formën e grafikëve të përbërjes së lartësisë së shkumës për 5 minuta, 10 minuta, 30 minuta, 45 minuta dhe 60 minuta. Sa më e gjatë të jetë koha e mirëmbajtjes së shkumës, aq më e fortë është stabiliteti i shkumës.
Pas testimit dhe regjistrimit, të dhënat e tij shfaqen si më poshtë:
 

 
Nëpërmjet krahasimit dhe renditjes, ne shpejt mund të dallojmë aktivizuesin sipërfaqësor me aftësi të mirë shkumëzimi, dhe gjithashtu të marrim ligjin e shkumëzimit të aktivizuesit sipërfaqësor: (ps: Meqenëse e njëjta lëndë e parë është nga prodhues të ndryshëm, performanca e saj e shkumës është gjithashtu e ndryshme, këtu përdoren shkronja të ndryshme të mëdha për të përfaqësuar prodhues të ndryshëm të lëndëve të para)

① Midis surfaktantëve, lauril glutamati i natriumit ka aftësi të fortë shkumëzimi, ndërsa lauril sulfosukcinati i dinatriumit ka aftësi të dobët shkumëzimi.

② Shumica e surfaktantëve sulfatë, surfaktantëve amfoterikë dhe surfaktantëve jojonikë kanë aftësi të fortë stabilizimi të shkumës, ndërsa surfaktantët aminoacidikë në përgjithësi kanë aftësi të dobët stabilizimi të shkumës. Nëse dëshironi të zhvilloni produkte surfaktante me bazë aminoacidesh, mund të merrni në konsideratë përdorimin e surfaktantëve amfoterikë ose jojonikë me aftësi të fortë shkumëzimi dhe stabilizimi të shkumës.
 
Diagrama e forcës së shkumëzimit dhe forcës së qëndrueshme të shkumëzimit të të njëjtit surfaktant:
 

Lauril glutamat natriumi

Sulfat lauril amoni

Nuk ka korrelacion midis performancës së shkumëzimit dhe performancës së stabilizimit të shkumës të të njëjtit surfaktant, dhe performanca e stabilizimit të shkumës së surfaktantit me performancë të mirë shkumëzimi mund të mos jetë e mirë.
Krahasimi i qëndrueshmërisë së flluskave të surfaktantëve të ndryshëm:

 
Ps: Shkalla relative e ndryshimit = (lartësia e shkumës në 0 minuta – lartësia e shkumës në 60 minuta)/lartësia e shkumës në 0 minuta
Kriteret e vlerësimit: Sa më e madhe të jetë shkalla relative e ndryshimit, aq më e dobët është aftësia e stabilizimit të flluskave
Duke analizuar grafikun flluskë, mund të konkludohet se:

① Kokamphoamfodiacetati i dinatriumit ka aftësinë më të fortë të stabilizimit të shkumës, ndërsa lauril hidroksil sulfobetaina ka aftësinë më të dobët të stabilizimit të shkumës.

② surfaktantët e sulfatit të alkoolit lauril kanë aftësi stabilizuese për shkumë në përgjithësi të mirë, ndërsa surfaktantët anionikë të aminoacideve kanë aftësi stabilizuese për shkumë në përgjithësi të dobët;

Referenca e dizajnit të formulës:

Nga performanca e shkumëzimit dhe performanca e stabilizimit të shkumës së aktivizuesit sipërfaqësor, mund të konkludohet se nuk ka ndonjë ligj dhe korrelacion të caktuar midis të dyjave, domethënë, performanca e mirë e shkumëzimit nuk është domosdoshmërisht performancë e mirë e stabilizimit të shkumës. Kjo na bën që, gjatë shqyrtimit të lëndëve të para të surfaktantëve, të marrim në konsideratë t'i japim maksimumin performancës së shkëlqyer të surfaktantëve, të kombinojmë në mënyrë të arsyeshme një shumëllojshmëri surfaktantësh, në mënyrë që të marrim performancë optimale të shkumës. Në të njëjtën kohë, ai kombinohet me surfaktantë me fuqi të fortë zhyrosëse për të arritur efektin pastrues si të vetive të shkumës ashtu edhe të fuqisë zhyrosëse.

Testi i fuqisë së heqjes së yndyrës:

Objektivi: Të shqyrtohen aktivizuesit sipërfaqësorë me aftësi të fortë dekongjestante dhe të zbulohet lidhja midis vetive të shkumës dhe fuqisë së çyndyrëzimit nëpërmjet analizës dhe krahasimit.
Kriteret e vlerësimit: Ne krahasuam të dhënat e pikselëve të njollave të copës së filmit para dhe pas dekontaminimit të aktivatorit sipërfaqësor, llogaritëm vlerën e lëvizjes dhe formuam indeksin e fuqisë së heqjes së yndyrës. Sa më i lartë të jetë indeksi, aq më e fortë është fuqia e heqjes së yndyrës.
 

 
Nga të dhënat e mësipërme mund të shihet se në kushtet e specifikuara, fuqia e fortë e zhdukjes së yndyrës është sulfati lauril i amonit, dhe fuqia e dobët e zhdukjes së yndyrës është dy CMEA;
Nga të dhënat e testimit të mësipërm mund të konkludohet se nuk ka korrelacion të drejtpërdrejtë midis vetive të shkumës së surfaktantit dhe fuqisë së tij të çyndrosjes. Për shembull, performanca e shkumës së sulfatit lauril të amonit me fuqi të fortë çyndrosjeje nuk është e mirë. Megjithatë, performanca e shkumëzimit të sulfonatit të natriumit C14-16 olefin, i cili ka fuqi të dobët çyndrosjeje, është në plan të parë.
 

Pse, pra, sa më shumë vaj të keni flokët, aq më pak shkumë kanë? (Kur përdorni të njëjtën shampo).

Në fakt, ky është një fenomen universal. Kur lani flokët me flokë më të yndyrshëm, shkuma zvogëlohet më shpejt. A do të thotë kjo që performanca e shkumës është më e keqe? Me fjalë të tjera, a është sa më e mirë performanca e shkumës, aq më e mirë është aftësia e saj për ta hequr yndyrën?
Nga të dhënat e marra nga eksperimenti, ne tashmë e dimë se sasia e shkumës dhe qëndrueshmëria e shkumës përcaktohen nga vetitë e shkumës së vetë surfaktantit, domethënë nga vetitë e shkumëzimit dhe vetitë e stabilizimit të shkumës. Aftësia e dekontaminimit të vetë surfaktantit nuk do të dobësohet nga reduktimi i shkumës. Kjo pikë është vërtetuar gjithashtu kur kemi përfunduar përcaktimin e aftësisë së zhyrosjes së aktivatorit sipërfaqësor, aktivatori sipërfaqësor me veti të mira të shkumës mund të mos ketë fuqi të mirë zhyrosjeje dhe anasjelltas.
 
Përveç kësaj, ne gjithashtu mund të vërtetojmë se nuk ka korrelacion të drejtpërdrejtë midis shkumës dhe zhdukjes së yndyrës nga surfaktantët për shkak të parimeve të ndryshme të funksionimit të të dyjave.
 
Funksioni i shkumës surfaktante:

Shkuma është një formë e agjentit sipërfaqësor aktiv në kushte specifike, roli i saj kryesor është t'i japë procesit të pastrimit një përvojë të rehatshme dhe të këndshme, e ndjekur nga pastrimi i vajit që luan një rol ndihmës, në mënyrë që vaji të mos vendoset lehtë përsëri nën veprimin e shkumës, por të lahet më lehtë.
 
Parimi i shkumëzimit dhe zhyrosjes së surfaktantit:
Fuqia pastruese e surfaktantit vjen nga aftësia e tij për të zvogëluar tensionin ndërfaqësor vaj-ujë (zhytja), në vend të aftësisë së tij për të zvogëluar tensionin ndërfaqësor ujë-ajër (shkumëzimi).
Siç e përmendëm në fillim të këtij artikulli, surfaktantët janë molekula amfifilike, njëra prej të cilave është hidrofile dhe tjetra është hidrofile. Prandaj, në përqendrime të ulëta, surfaktanti tenton të mbetet në sipërfaqen e ujit, me skajin lipofilik (që urren ujin) të kthyer nga jashtë, duke mbuluar së pari sipërfaqen e ujit, domethënë ndërfaqen ujë-ajër, dhe duke zvogëluar kështu tensionin në këtë ndërfaqe.

Megjithatë, kur përqendrimi tejkalon një pikë, surfaktanti do të fillojë të grumbullohet, duke formuar micela, dhe tensioni ndërfaqësor nuk do të bjerë më. Ky përqendrim quhet përqendrimi kritik i micelave.
 

 
Aftësia për shkumëzim e surfaktantëve është e mirë, duke treguar se ata kanë një aftësi të fortë për të zvogëluar tensionin ndërfaqësor midis ujit dhe ajrit, dhe rezultati i tensionit të reduktuar ndërfaqësor është se lëngu tenton të prodhojë më shumë sipërfaqe (sipërfaqja totale e një tufe flluskash është shumë më e madhe se ajo e ujit të qetë).
Fuqia dekontaminuese e surfaktantit qëndron në aftësinë e tij për të lagur sipërfaqen e njollës dhe për ta emulsifikuar atë, domethënë për ta “veshur” vajin dhe për ta lejuar atë të emulsifikohet dhe të lahet me ujë.
 
Prandaj, aftësia dekontaminuese e surfaktantit është e lidhur me aftësinë e tij për të aktivizuar ndërfaqen vaj-ujë, ndërsa aftësia e shkumëzimit përfaqëson vetëm aftësinë e tij për të aktivizuar ndërfaqen ujë-ajër, dhe të dyja nuk janë plotësisht të lidhura. Përveç kësaj, ekzistojnë edhe shumë pastrues jo-shkumëzues, siç janë heqësit e makijazhit dhe vaji për heqjen e makijazhit që përdoren zakonisht në jetën tonë të përditshme, të cilët gjithashtu kanë një aftësi të fortë dekontaminimi, por nuk prodhohet shkumë, dhe është e qartë se shkuma dhe dekontaminimi nuk janë e njëjta gjë.
 
Nëpërmjet përcaktimit dhe shqyrtimit të vetive të shkumës së surfaktantëve të ndryshëm, mund të marrim qartë surfaktant me veti superiore të shkumës, dhe më pas, nëpërmjet përcaktimit dhe renditjes së fuqisë së heqjes së yndyrës së surfaktantit, duhet të eliminojmë aftësinë ndotëse të surfaktantit. Pas këtij bashkërendimi, u japim mundësi të plota avantazheve të surfaktantëve të ndryshëm, i bëjmë surfaktantët më të plotë dhe me performancë superiore, dhe marrim efekt pastrimi dhe përvojë përdorimi superiore. Përveç kësaj, nga parimi i funksionimit të surfaktantit kuptojmë gjithashtu se shkuma nuk lidhet drejtpërdrejt me fuqinë pastruese, dhe këto njohuri mund të na ndihmojnë të kemi gjykimin dhe njohuritë tona kur përdorim një shampo, në mënyrë që të zgjedhim produktin e përshtatshëm për ne.