В предыдущих статьях мы обсудили кислотные и щелочные виды химических средств для очистки. Однако, существуют химические моющие средства, которые не являются кислотами или щелочами, а используют скорее “механический”, нежели химический принцип для очистки. Этот принцип олицетворяют собой процессы смачивания и эмульгирования. Читателю, наверняка уже известно, что ингредиенты чистящих средств, которые отвечают за эти процессы, часто присутствуют в кислотных или щелочных составах, однако, эмульгаторы могут быть также эффективны и без использования кислот и оснований.
Смачивание –
Смачивание – это явление, связанное с взаимодействием жидкости с поверхностью других жидкостей или твёрдых тел. Буквально – вода может либо “расползаться” по поверхности, либо скатываться в капли. В целом, ингредиенты, способствующие смачиванию снижают поверхностное натяжение жидкости.
Смачивающие агенты имеют два “волшебных” свойства – во-первых, снижая поверхностное натяжение, они позволяют очищающему раствору проникнуть глубь загрязнений. Это сильно облегчает очистку неровных поверхностей с фактурой или узором. Низкое поверхностное натяжение также позволяет очищающей жидкости проникать внутрь изделий или субстратов, чтобы вымыть частицы загрязнений, например при химчистке мягкой мебели. Как вы наверное догадались, это особенно полезно в случае ультразвуковой стирки. Во-вторых, смачивающие агенты могут проявлять так называемые “поверхностно-активные свойства”. Говоря простым языком, увлажнители могут сами сильно притягиваться к поверхности. А если моющий раствор сильнее притягивается к поверхности, чем загрязнение (нефть, например), в результате такого “перетягивания каната” загрязнение вытесняется с поверхности моющим раствором и легко смывается.
Эмульгирование –
Эмульгаторы позволяют собирать загрязняющие вещества, которые не растворяются в воде, в суспензии и эмульсии. В сущности, эмульгаторы содержат молекулы называемые “мицеллы”. Один конец каждой мицеллы – гидрофильный (любящий водичку), а другой конец является гидрофобным (оказывает всяческое сопротивление связи с водой, но обрадуется связи с углеводородом или с другой специфической гидрофобной жидкостью). Если говорить по русски, то мицеллы, выступающие в качестве посредников, способны смешивать воду и масло (не растворять, как описано в предыдущем блоге). Позволяя маслу, или другому загрязнению, смешаться с водой, эмульгаторы способствуют удалению водостойких загрязнений.
В продолжение повествования о использовании эмульгаторов, можно добавить, что они также могут быть использованы в рецептурах, которые обладают моющими свойствами двух моющих средств. Например, в химическую смесь на основе воды можно добавить растворитель, такой как керосин в виде эмульсии, для удаления смеси загрязняющих веществ, которые не могут быть удалены без растворителя. Эмульгаторы позволяют сосуществование компонентов на водной основе и растворителей в однородной смеси!
Примечание – Большинство охлаждающих жидкостей, используемых в технологических операциях представляют собой эмульсии, воды и масла, в той или иной форме, в сочетании с эмульгаторами. Охлаждающие жидкости часто эффективно используются в процессе очистки деталей на производстве.
Мы не можем привести в статьях исчерпывающие исследования в химическом клининге (едва ли кто-то станет этим интересоваться, кроме нас). Мы лишь хотели дать примерное представление об основных видах чистящих средств и принципах их действия, что может пригодится в быту. Химический клининг является динамической наукой, которая развивается, чтобы соответствовать новым требованиям и аппаратным возможностям.