টেবিল অনুসারে, তেল-পানিতে ইমালসিফায়ার হিসেবে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির HLB মান 3.5 থেকে 6, যেখানে জল-পানিতে ইমালসিফায়ারগুলির জন্য HLB মান 8 থেকে 18 এর মধ্যে থাকে।

② HLB মান নির্ধারণ (বাদ দেওয়া হয়েছে)।

০৭ ইমালসিফিকেশন এবং দ্রাব্যকরণ

ইমালসন হলো এমন একটি সিস্টেম যা তৈরি হয় যখন একটি অমিশ্রিত তরল অন্যটিতে সূক্ষ্ম কণা (ফোঁটা বা তরল স্ফটিক) আকারে ছড়িয়ে পড়ে। ইমালসিফায়ার, যা এক ধরণের সার্ফ্যাক্ট্যান্ট, আন্তঃমুখী শক্তি হ্রাস করে এই তাপগতিগতভাবে অস্থির সিস্টেমকে স্থিতিশীল করার জন্য অপরিহার্য। ইমালসনে ফোঁটা আকারে বিদ্যমান পর্যায়টিকে বিচ্ছুরিত পর্যায় (বা অভ্যন্তরীণ পর্যায়) বলা হয়, যেখানে একটি অবিচ্ছিন্ন স্তর তৈরিকারী পর্যায়টিকে বিচ্ছুরণ মাধ্যম (বা বাহ্যিক পর্যায়) বলা হয়।

① ইমালসিফায়ার এবং ইমালসন

সাধারণ ইমালশনগুলির একটি পর্যায় প্রায়শই জল বা জলীয় দ্রবণ হিসাবে এবং অন্যটি জৈব পদার্থ, যেমন তেল বা মোম হিসাবে গঠিত হয়। তাদের বিচ্ছুরণের উপর নির্ভর করে, ইমালশনগুলিকে জল-তেল (W/O) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে যেখানে তেল জলে ছড়িয়ে পড়ে, অথবা জল-তেল (O/W) যেখানে জল তেলে ছড়িয়ে পড়ে। অধিকন্তু, W/O/W বা O/W/O এর মতো জটিল ইমালশন থাকতে পারে। ইমালসিফায়ারগুলি আন্তঃমুখের টান কমিয়ে এবং মনোমলিকুলার ঝিল্লি তৈরি করে ইমালসিফায়ারগুলিকে স্থিতিশীল করে। একটি ইমালসিফায়ারকে আন্তঃমুখের টান কমাতে এবং ফোঁটাগুলিতে চার্জ প্রদান করতে ইন্টারফেসে শোষণ বা জমা করতে হবে, ইলেকট্রস্ট্যাটিক বিকর্ষণ তৈরি করতে হবে, অথবা কণার চারপাশে একটি উচ্চ-সান্দ্রতা প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম তৈরি করতে হবে। ফলস্বরূপ, ইমালসিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত পদার্থগুলিতে অ্যাম্ফিফিলিক গ্রুপ থাকতে হবে, যা সার্ফ্যাক্ট্যান্ট সরবরাহ করতে পারে।

② ইমালসন প্রস্তুতির পদ্ধতি এবং স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

ইমালশন তৈরির দুটি প্রধান পদ্ধতি রয়েছে: যান্ত্রিক পদ্ধতিতে তরল পদার্থকে অন্য তরলে ক্ষুদ্র কণায় ছড়িয়ে দেওয়া হয়, অন্যদিকে দ্বিতীয় পদ্ধতিতে আণবিক আকারে তরল পদার্থকে অন্য তরলে দ্রবীভূত করা এবং যথাযথভাবে একত্রিত করা জড়িত। একটি ইমালশনের স্থায়িত্ব বলতে কণা একত্রিতকরণ প্রতিরোধ করার ক্ষমতা বোঝায় যা পর্যায় পৃথকীকরণের দিকে পরিচালিত করে। ইমালশনগুলি উচ্চতর মুক্ত শক্তি সহ তাপগতিগতভাবে অস্থির সিস্টেম, তাই তাদের স্থায়িত্ব ভারসাম্যে পৌঁছানোর জন্য প্রয়োজনীয় সময়কে প্রতিফলিত করে, অর্থাৎ, ইমালশন থেকে তরল আলাদা হতে যে সময় লাগে। যখন ফ্যাটি অ্যালকোহল, ফ্যাটি অ্যাসিড এবং ফ্যাটি অ্যামাইন ইন্টারফেসিয়াল ফিল্মে উপস্থিত থাকে, তখন ঝিল্লির শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় কারণ পোলার জৈব অণুগুলি শোষিত স্তরে জটিল গঠন করে, ইন্টারফেসিয়াল ঝিল্লিকে শক্তিশালী করে।

দুই বা ততোধিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট দ্বারা গঠিত ইমালসিফায়ারগুলিকে মিশ্র ইমালসিফায়ার বলা হয়। মিশ্র ইমালসিফায়ারগুলি জল-তেল ইন্টারফেসে শোষণ করে এবং আণবিক মিথস্ক্রিয়াগুলি জটিল গঠন করতে পারে যা আন্তঃমুখের টান উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়, শোষণের পরিমাণ বৃদ্ধি করে এবং ঘন, শক্তিশালী আন্তঃমুখের ঝিল্লি তৈরি করে।

বৈদ্যুতিকভাবে চার্জযুক্ত ফোঁটাগুলি ইমালশনের স্থায়িত্বকে বিশেষভাবে প্রভাবিত করে। স্থিতিশীল ইমালশনে, ফোঁটাগুলি সাধারণত বৈদ্যুতিক চার্জ বহন করে। যখন আয়নিক ইমালসিফায়ার ব্যবহার করা হয়, তখন আয়নিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির হাইড্রোফোবিক প্রান্তটি তেল পর্যায়ে অন্তর্ভুক্ত হয়, যখন হাইড্রোফিলিক প্রান্তটি জল পর্যায়ে থাকে, যা ফোঁটাগুলিকে চার্জ প্রদান করে। ফোঁটার মধ্যে চার্জের মতো বিকর্ষণ সৃষ্টি করে এবং একত্রিত হওয়া রোধ করে, যা স্থিতিশীলতা বাড়ায়। সুতরাং, ফোঁটার উপর শোষিত ইমালসিফায়ার আয়নগুলির ঘনত্ব যত বেশি হবে, তাদের চার্জ তত বেশি হবে এবং ইমালশনের স্থিতিশীলতা তত বেশি হবে।

বিচ্ছুরণ মাধ্যমের সান্দ্রতা ইমালসনের স্থায়িত্বকেও প্রভাবিত করে। সাধারণত, উচ্চ সান্দ্রতা মাধ্যমগুলি স্থিতিশীলতা উন্নত করে কারণ তারা ফোঁটার ব্রাউনিয়ান গতিকে শক্তিশালীভাবে বাধা দেয়, সংঘর্ষের সম্ভাবনা কমিয়ে দেয়। ইমালসনে দ্রবীভূত উচ্চ-আণবিক-ওজন পদার্থগুলি মাঝারি সান্দ্রতা এবং স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করতে পারে। উপরন্তু, উচ্চ-আণবিক-ওজন পদার্থগুলি শক্তিশালী আন্তঃমুখের ঝিল্লি তৈরি করতে পারে, যা ইমালসনকে আরও স্থিতিশীল করে। কিছু ক্ষেত্রে, কঠিন পাউডার যোগ করলে একইভাবে ইমালসন স্থিতিশীল হতে পারে। যদি কঠিন কণাগুলি জল দ্বারা সম্পূর্ণরূপে ভেজা হয় এবং তেল দ্বারা ভেজা যায়, তবে সেগুলি জল-তেল ইন্টারফেসে ধরে রাখা হবে। কঠিন পাউডারগুলি ইন্টারফেসে ক্লাস্টার হওয়ার সাথে সাথে ফিল্মকে উন্নত করে ইমালসনকে স্থিতিশীল করে, অনেকটা শোষিত সার্ফ্যাক্ট্যান্টের মতো।

দ্রবণে মাইকেল তৈরি হওয়ার পর, সারফ্যাক্ট্যান্টগুলি অদ্রবণীয় বা পানিতে সামান্য দ্রবণীয় জৈব যৌগগুলির দ্রাব্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে। এই সময়ে, দ্রবণটি স্বচ্ছ দেখা যায় এবং এই ক্ষমতাকে দ্রাব্যীকরণ বলা হয়। দ্রাব্যীকরণকে উৎসাহিত করতে পারে এমন সারফ্যাক্ট্যান্টগুলিকে দ্রাব্যকারী বলা হয়, অন্যদিকে দ্রাব্যীকরণ করা জৈব যৌগগুলিকে দ্রাব্যকারী বলা হয়।

08 ফোম

ধোয়ার প্রক্রিয়ায় ফেনা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ফেনা বলতে তরল বা কঠিন পদার্থে বিচ্ছুরিত গ্যাসের একটি বিচ্ছুরণ ব্যবস্থাকে বোঝায়, যেখানে গ্যাসকে বিচ্ছুরিত পর্যায় এবং তরল বা কঠিন পদার্থকে বিচ্ছুরণ মাধ্যম হিসেবে বিবেচনা করা হয়, যা তরল ফেনা বা কঠিন ফেনা নামে পরিচিত, যেমন ফোম প্লাস্টিক, ফোম গ্লাস এবং ফোম কংক্রিট।

(১) ফেনা গঠন

ফোম শব্দটি তরল ফিল্ম দ্বারা পৃথক করা বায়ু বুদবুদের সমষ্টিকে বোঝায়। গ্যাস (বিচ্ছুরিত পর্যায়) এবং তরল (বিচ্ছুরণ মাধ্যম) এর মধ্যে উল্লেখযোগ্য ঘনত্বের পার্থক্য এবং তরলের কম সান্দ্রতার কারণে, গ্যাস বুদবুদগুলি দ্রুত পৃষ্ঠে উঠে আসে। ফেনা গঠনের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে গ্যাস তরলে মিশে যায়; বুদবুদগুলি দ্রুত পৃষ্ঠে ফিরে আসে, যা একটি ন্যূনতম তরল ফিল্ম দ্বারা পৃথক করা বায়ু বুদবুদের সমষ্টি তৈরি করে। ফোমের দুটি স্বতন্ত্র রূপগত বৈশিষ্ট্য রয়েছে: প্রথমত, গ্যাস বুদবুদগুলি প্রায়শই একটি বহুতল আকৃতি ধারণ করে কারণ বুদবুদের ছেদস্থলে পাতলা তরল ফিল্ম পাতলা হয়ে যায়, যা শেষ পর্যন্ত বুদবুদ ফেটে যাওয়ার দিকে পরিচালিত করে। দ্বিতীয়ত, বিশুদ্ধ তরল স্থিতিশীল ফেনা তৈরি করতে পারে না; ফেনা তৈরির জন্য কমপক্ষে দুটি উপাদান উপস্থিত থাকতে হবে। একটি সার্ফ্যাক্ট্যান্ট দ্রবণ হল একটি সাধারণ ফেনা তৈরির ব্যবস্থা যার ফোমিং ক্ষমতা তার অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের সাথে যুক্ত। ভাল ফোমিং ক্ষমতা সম্পন্ন সারফ্যাক্ট্যান্টগুলিকে ফোমিং এজেন্ট বলা হয়। যদিও ফোমিং এজেন্টগুলি ভাল ফোমিং ক্ষমতা প্রদর্শন করে, তারা যে ফেনা তৈরি করে তা দীর্ঘস্থায়ী নাও হতে পারে, যার অর্থ তাদের স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করা হয় না। ফোমের স্থিতিশীলতা উন্নত করার জন্য, স্থিতিশীলতা বৃদ্ধিকারী পদার্থ যোগ করা যেতে পারে; এগুলোকে স্টেবিলাইজার বলা হয়, যার মধ্যে লরিল ডাইথানোলামাইন এবং ডোডেসিল ডাইমিথাইল অ্যামিনের অক্সাইড অন্তর্ভুক্ত থাকে।

(2) ফোম স্থিতিশীলতা

ফোম একটি তাপগতিগতভাবে অস্থির সিস্টেম; এর স্বাভাবিক অগ্রগতির ফলে ফেটে যায়, ফলে সামগ্রিক তরল পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হ্রাস পায় এবং মুক্ত শক্তি হ্রাস পায়। ডিফোমিং প্রক্রিয়ায় গ্যাসকে আলাদা করে এমন তরল ফিল্ম ধীরে ধীরে পাতলা করা হয় যতক্ষণ না ফেটে যায়। ফোমের স্থায়িত্বের মাত্রা মূলত তরল নিষ্কাশনের হার এবং তরল ফিল্মের শক্তি দ্বারা প্রভাবিত হয়। প্রভাবশালী কারণগুলির মধ্যে রয়েছে:

① পৃষ্ঠ টান: একটি শক্তিশালী দৃষ্টিকোণ থেকে, নিম্ন পৃষ্ঠ টান ফেনা গঠনের পক্ষে কিন্তু ফেনার স্থিতিশীলতার গ্যারান্টি দেয় না। নিম্ন পৃষ্ঠ টান একটি ছোট চাপের পার্থক্য নির্দেশ করে, যার ফলে তরল নিষ্কাশন ধীর হয় এবং তরল ফিল্ম ঘন হয়, উভয়ই স্থিতিশীলতার পক্ষে।

② পৃষ্ঠের সান্দ্রতা: ফোমের স্থিতিশীলতার মূল কারণ হল তরল ফিল্মের শক্তি, যা মূলত পৃষ্ঠের সান্দ্রতা দ্বারা পরিমাপ করা পৃষ্ঠের শোষণ ফিল্মের দৃঢ়তা দ্বারা নির্ধারিত হয়। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে উচ্চ পৃষ্ঠের সান্দ্রতাযুক্ত দ্রবণগুলি শোষিত ফিল্মে বর্ধিত আণবিক মিথস্ক্রিয়ার কারণে দীর্ঘস্থায়ী ফেনা তৈরি করে যা ঝিল্লির শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।

③ দ্রবণ সান্দ্রতা: তরল পদার্থের উচ্চ সান্দ্রতা ঝিল্লি থেকে তরল পদার্থের নিষ্কাশনকে ধীর করে দেয়, যার ফলে ফেটে যাওয়ার আগে তরল পদার্থের আয়ুষ্কাল দীর্ঘায়িত হয়, যা ফোমের স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করে।

④ পৃষ্ঠ টান "মেরামত" ক্রিয়া: পর্দায় শোষিত সারফ্যাক্ট্যান্টগুলি ফিল্ম পৃষ্ঠের প্রসারণ বা সংকোচনের বিরুদ্ধে লড়াই করতে পারে; একে মেরামত ক্রিয়া বলা হয়। যখন সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি তরল ফিল্মে শোষণ করে এবং এর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রসারিত করে, তখন এটি পৃষ্ঠে সার্ফ্যাক্ট্যান্টের ঘনত্ব হ্রাস করে এবং পৃষ্ঠের টান বৃদ্ধি করে; বিপরীতভাবে, সংকোচনের ফলে পৃষ্ঠে সার্ফ্যাক্ট্যান্টের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং পরবর্তীকালে পৃষ্ঠের টান হ্রাস পায়।

⑤ তরল ফিল্মের মাধ্যমে গ্যাসের বিস্তার: কৈশিক চাপের কারণে, ছোট বুদবুদগুলিতে বৃহত্তর বুদবুদের তুলনায় উচ্চতর অভ্যন্তরীণ চাপ থাকে, যার ফলে ছোট বুদবুদ থেকে গ্যাস বৃহত্তর বুদবুদে ছড়িয়ে পড়ে, যার ফলে ছোট বুদবুদগুলি সঙ্কুচিত হয় এবং বৃহত্তর বুদবুদগুলি বৃদ্ধি পায়, যার ফলে শেষ পর্যন্ত ফেনা ভেঙে যায়। সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির ধারাবাহিক প্রয়োগ অভিন্ন, সূক্ষ্মভাবে বিতরণ করা বুদবুদ তৈরি করে এবং ডিফোমিং প্রতিরোধ করে। সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি তরল ফিল্মে শক্তভাবে প্যাক করা হলে, গ্যাসের বিস্তার বাধাগ্রস্ত হয়, ফলে ফোমের স্থায়িত্ব বৃদ্ধি পায়।

⑥ সারফেস চার্জের প্রভাব: যদি ফোম তরল ফিল্ম একই চার্জ বহন করে, তাহলে দুটি পৃষ্ঠ একে অপরকে বিকর্ষণ করবে, যার ফলে ফিল্মটি পাতলা হতে বা ভেঙে যেতে বাধা পাবে। আয়নিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট এই স্থিতিশীল প্রভাব প্রদান করতে পারে। সংক্ষেপে, তরল ফিল্মের শক্তি হল ফোমের স্থিতিশীলতা নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। ফোমিং এজেন্ট এবং স্টেবিলাইজার হিসেবে কাজ করা সারফ্যাক্ট্যান্টগুলিকে অবশ্যই ঘনিষ্ঠভাবে প্যাক করা পৃষ্ঠ শোষিত অণু তৈরি করতে হবে, কারণ এটি আন্তঃমুখের আণবিক মিথস্ক্রিয়াকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে, পৃষ্ঠের ফিল্মের শক্তি বৃদ্ধি করে এবং এইভাবে তরলকে পার্শ্ববর্তী ফিল্ম থেকে দূরে প্রবাহিত হতে বাধা দেয়, যার ফলে ফোমের স্থিতিশীলতা আরও অর্জনযোগ্য হয়।

(৩) ফেনার ধ্বংস

ফেনা ধ্বংসের মৌলিক নীতির মধ্যে রয়েছে ফেনা তৈরির অবস্থার পরিবর্তন করা বা ফেনার স্থিতিশীলকারী কারণগুলি দূর করা, যার ফলে ভৌত ও রাসায়নিক ডিফোমিং পদ্ধতি তৈরি হয়। ভৌত ডিফোমিং ফেনাযুক্ত দ্রবণের রাসায়নিক গঠন বজায় রাখে এবং বাহ্যিক ব্যাঘাত, তাপমাত্রা বা চাপের পরিবর্তনের মতো পরিস্থিতি পরিবর্তন করে, সেইসাথে অতিস্বনক চিকিত্সা, ফেনা নির্মূল করার জন্য কার্যকর পদ্ধতি। রাসায়নিক ডিফোমিং বলতে কিছু পদার্থ যোগ করাকে বোঝায় যা ফোমিং এজেন্টদের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে ফোমের ভিতরে তরল ফিল্মের শক্তি হ্রাস করে, ফোমের স্থিতিশীলতা হ্রাস করে এবং ডিফোমিং অর্জন করে। এই জাতীয় পদার্থগুলিকে ডিফোমার বলা হয়, যার বেশিরভাগই সার্ফ্যাক্ট্যান্ট। ডিফোমারগুলির সাধারণত পৃষ্ঠের টান কমানোর উল্লেখযোগ্য ক্ষমতা থাকে এবং সহজেই পৃষ্ঠে শোষণ করতে পারে, উপাদান অণুগুলির মধ্যে একটি দুর্বল মিথস্ক্রিয়া সহ, এইভাবে একটি আলগাভাবে সাজানো আণবিক কাঠামো তৈরি করে। ডিফোমারের ধরণ বিভিন্ন, তবে এগুলি সাধারণত নন-আয়োনিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট, যার মধ্যে শাখাযুক্ত অ্যালকোহল, ফ্যাটি অ্যাসিড, ফ্যাটি অ্যাসিড এস্টার, পলিমাইড, ফসফেট এবং সিলিকন তেল সাধারণত চমৎকার ডিফোমার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

(৪) ফোম এবং পরিষ্কারকরণ

ফেনার পরিমাণ পরিষ্কারের কার্যকারিতার সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত নয়; বেশি ফেনা মানে ভালো পরিষ্কার করা নয়। উদাহরণস্বরূপ, নন-আয়নিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট সাবানের তুলনায় কম ফেনা তৈরি করতে পারে, তবে তাদের উচ্চতর পরিষ্কার ক্ষমতা থাকতে পারে। তবে, কিছু পরিস্থিতিতে, ফেনা ময়লা অপসারণে সহায়তা করতে পারে; উদাহরণস্বরূপ, থালা-বাসন ধোয়ার ফেনা গ্রীস বহন করতে সহায়তা করে, অন্যদিকে কার্পেট পরিষ্কার করার ফলে ফেনা ময়লা এবং কঠিন দূষক অপসারণ করতে সহায়তা করে। তাছাড়া, ফেনা ডিটারজেন্টের কার্যকারিতা নির্দেশ করতে পারে; অতিরিক্ত ফ্যাটি গ্রীস প্রায়শই বুদবুদ গঠনে বাধা দেয়, যা হয় ফেনার অভাব ঘটায় অথবা বিদ্যমান ফেনা হ্রাস করে, যা কম ডিটারজেন্ট কার্যকারিতা নির্দেশ করে। অতিরিক্তভাবে, ফেনা ধোয়ার পরিষ্কারের জন্য একটি সূচক হিসাবে কাজ করতে পারে, কারণ ধোয়ার জলে ফেনার মাত্রা প্রায়শই কম ডিটারজেন্ট ঘনত্বের সাথে হ্রাস পায়।

০৯ ধোয়ার প্রক্রিয়া

বিস্তৃতভাবে বলতে গেলে, ধোয়া হলো একটি নির্দিষ্ট উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য পরিষ্কার করা বস্তু থেকে অবাঞ্ছিত উপাদান অপসারণের প্রক্রিয়া। সাধারণ ভাষায়, ধোয়া বলতে বাহকের পৃষ্ঠ থেকে ময়লা অপসারণকে বোঝায়। ধোয়ার সময়, কিছু রাসায়নিক পদার্থ (যেমন ডিটারজেন্ট) ময়লা এবং বাহকের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে দুর্বল বা দূর করার জন্য কাজ করে, ময়লা এবং বাহকের মধ্যে বন্ধনকে ময়লা এবং ডিটারজেন্টের মধ্যে বন্ধনে রূপান্তরিত করে, যার ফলে তাদের পৃথকীকরণ সম্ভব হয়। পরিষ্কার করা বস্তু এবং অপসারণের প্রয়োজন এমন ময়লা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে, তাই ধোয়া একটি জটিল প্রক্রিয়া, যা নিম্নলিখিত সম্পর্কের মধ্যে সরলীকৃত করা যেতে পারে:

বাহক • ময়লা + ডিটারজেন্ট = বাহক + ময়লা • ডিটারজেন্ট। ধোয়ার প্রক্রিয়াটি সাধারণত দুটি পর্যায়ে বিভক্ত করা যেতে পারে:

১. ডিটারজেন্টের ক্রিয়ায় ময়লা বাহক থেকে আলাদা করা হয়;

২. আলাদা করা ময়লা মিডিয়ামে ছড়িয়ে ছিটিয়ে এবং ঝুলিয়ে রাখা হয়। ধোয়ার প্রক্রিয়াটি বিপরীতমুখী, যার অর্থ ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা বা ঝুলে থাকা ময়লা পরিষ্কার করা জিনিসের উপর পুনরায় বসতে পারে। সুতরাং, কার্যকর ডিটারজেন্টগুলির কেবল বাহক থেকে ময়লা আলাদা করার ক্ষমতাই নয়, বরং ময়লা ছড়িয়ে ছিটিয়ে এবং ঝুলিয়ে রাখার ক্ষমতাও প্রয়োজন, যা এটিকে পুনর্বাসিত হতে বাধা দেয়।

(১) ময়লার প্রকারভেদ

এমনকি একটি জিনিসও তার ব্যবহারের প্রেক্ষাপটের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরণের, রচনা এবং পরিমাণ ময়লা জমা করতে পারে। তৈলাক্ত ময়লা মূলত বিভিন্ন প্রাণী এবং উদ্ভিদ তেল এবং খনিজ তেল (যেমন অপরিশোধিত তেল, জ্বালানি তেল, কয়লা আলকাতরা ইত্যাদি) দিয়ে তৈরি; কঠিন ময়লায় কাঁচ, ধুলো, মরিচা এবং কার্বন ব্ল্যাকের মতো কণা থাকে। পোশাকের ময়লার ক্ষেত্রে, এটি ঘাম, সিবাম এবং রক্তের মতো মানুষের নিঃসরণ থেকে উদ্ভূত হতে পারে; ফল বা তেলের দাগ এবং মশলার মতো খাদ্য-সম্পর্কিত দাগ; লিপস্টিক এবং নেইলপলিশের মতো প্রসাধনী থেকে অবশিষ্টাংশ; ধোঁয়া, ধুলো এবং মাটির মতো বায়ুমণ্ডলীয় দূষণকারী পদার্থ; এবং কালি, চা এবং রঙের মতো অতিরিক্ত দাগ। এই ধরণের ময়লা সাধারণত কঠিন, তরল এবং বিশেষ ধরণের মধ্যে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।

① কঠিন ময়লা: সাধারণ উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে কাঁচ, কাদা এবং ধূলিকণা, যার বেশিরভাগেরই চার্জ থাকে—প্রায়শই ঋণাত্মক চার্জযুক্ত—যা সহজেই তন্তুযুক্ত পদার্থের সাথে লেগে থাকে। কঠিন ময়লা সাধারণত পানিতে কম দ্রবণীয় কিন্তু ডিটারজেন্টে ছড়িয়ে দেওয়া এবং ঝুলিয়ে রাখা যায়। 0.1μm এর চেয়ে ছোট কণা অপসারণ করা বিশেষভাবে চ্যালেঞ্জিং হতে পারে।

② তরল ময়লা: এর মধ্যে রয়েছে তৈলাক্ত পদার্থ যা তেলে দ্রবণীয়, যার মধ্যে রয়েছে প্রাণীজ তেল, ফ্যাটি অ্যাসিড, ফ্যাটি অ্যালকোহল, খনিজ তেল এবং তাদের অক্সাইড। যদিও প্রাণীজ তেল এবং উদ্ভিজ্জ তেল এবং ফ্যাটি অ্যাসিড ক্ষার দিয়ে বিক্রিয়া করে সাবান তৈরি করতে পারে, ফ্যাটি অ্যালকোহল এবং খনিজ তেল স্যাপোনিফিকেশনের মধ্য দিয়ে যায় না তবে অ্যালকোহল, ইথার এবং জৈব হাইড্রোকার্বন দ্বারা দ্রবীভূত হতে পারে এবং ডিটারজেন্ট দ্রবণ দ্বারা ইমালসিফাই এবং ছড়িয়ে দেওয়া যেতে পারে। তীব্র মিথস্ক্রিয়ার কারণে তরল তৈলাক্ত ময়লা সাধারণত তন্তুযুক্ত পদার্থের সাথে দৃঢ়ভাবে লেগে থাকে।

③ বিশেষ ময়লা: এই শ্রেণীতে প্রোটিন, স্টার্চ, রক্ত ​​এবং ঘাম এবং প্রস্রাবের মতো মানুষের নিঃসরণ, সেইসাথে ফল এবং চায়ের রস রয়েছে। রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে এই উপাদানগুলি প্রায়শই তন্তুগুলির সাথে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ হয়, যার ফলে এগুলি ধোয়া কঠিন হয়ে পড়ে। বিভিন্ন ধরণের ময়লা খুব কমই স্বাধীনভাবে বিদ্যমান থাকে, বরং তারা একসাথে মিশে যায় এবং পৃষ্ঠের সাথে সম্মিলিতভাবে লেগে থাকে। প্রায়শই, বাহ্যিক প্রভাবের অধীনে, ময়লা জারিত, পচন বা ক্ষয় হতে পারে, যা নতুন ধরণের ময়লা তৈরি করে।

(২) ময়লা লেগে থাকা

বস্তু এবং ময়লার মধ্যে কিছু নির্দিষ্ট মিথস্ক্রিয়ার কারণে ময়লা পোশাক এবং ত্বকের মতো উপকরণে লেগে থাকে। ময়লা এবং বস্তুর মধ্যে আঠালো বল ভৌত বা রাসায়নিক আনুগত্যের ফলে হতে পারে।

① ভৌত আনুগত্য: কাঁচ, ধুলো এবং কাদার মতো ময়লার আনুগত্য মূলত দুর্বল ভৌত মিথস্ক্রিয়ার সাথে জড়িত। সাধারণত, এই ধরণের ময়লা তুলনামূলকভাবে সহজেই অপসারণ করা যায় কারণ তাদের দুর্বল আনুগত্যের কারণে, যা মূলত যান্ত্রিক বা তড়িৎ-তড়িৎ বল থেকে উদ্ভূত হয়।

A: যান্ত্রিক আনুগত্য**: এটি সাধারণত ধুলো বা বালির মতো কঠিন ময়লাকে বোঝায় যা যান্ত্রিক উপায়ে লেগে থাকে, যা অপসারণ করা তুলনামূলকভাবে সহজ, যদিও 0.1μm এর কম ছোট কণা পরিষ্কার করা বেশ কঠিন।

খ: ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আনুগত্য**: এর মধ্যে চার্জযুক্ত ময়লা কণাগুলি বিপরীত চার্জযুক্ত পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে; সাধারণত, তন্তুযুক্ত পদার্থগুলি ঋণাত্মক চার্জ বহন করে, যা তাদেরকে নির্দিষ্ট লবণের মতো ধনাত্মক চার্জযুক্ত অনুগামীদের আকর্ষণ করতে দেয়। কিছু ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কণা এখনও দ্রবণে ধনাত্মক আয়ন দ্বারা গঠিত আয়নিক সেতুর মাধ্যমে এই তন্তুগুলিতে জমা হতে পারে।

② রাসায়নিক আনুগত্য: এটি রাসায়নিক বন্ধনের মাধ্যমে কোনও বস্তুর সাথে লেগে থাকা ময়লাকে বোঝায়। উদাহরণস্বরূপ, মেরু কঠিন ময়লা বা মরিচা জাতীয় পদার্থগুলি তন্তুযুক্ত পদার্থগুলিতে উপস্থিত কার্বক্সিল, হাইড্রোক্সিল বা অ্যামাইন গ্রুপের মতো কার্যকরী গোষ্ঠীর সাথে গঠিত রাসায়নিক বন্ধনের কারণে দৃ firm়ভাবে লেগে থাকে। এই বন্ধনগুলি আরও শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া তৈরি করে, যার ফলে এই ধরণের ময়লা অপসারণ করা আরও কঠিন হয়ে পড়ে; কার্যকরভাবে পরিষ্কার করার জন্য বিশেষ চিকিত্সার প্রয়োজন হতে পারে। ময়লা আনুগত্যের মাত্রা ময়লার নিজস্ব বৈশিষ্ট্য এবং এটি যে পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকে তার বৈশিষ্ট্য উভয়ের উপর নির্ভর করে।

(৩) ময়লা অপসারণের প্রক্রিয়া

ধোয়ার উদ্দেশ্য হল ময়লা অপসারণ করা। এর মধ্যে রয়েছে ডিটারজেন্টের বিভিন্ন ভৌত ও রাসায়নিক ক্রিয়া ব্যবহার করে ময়লা এবং ধোয়া জিনিসপত্রের মধ্যে আঠালোতা দুর্বল করা বা দূর করা, যা যান্ত্রিক শক্তির (যেমন ম্যানুয়াল স্ক্রাবিং, ওয়াশিং মেশিনের আলোড়ন, বা জলের প্রভাব) সাহায্যে পরিণামে ময়লা পৃথকীকরণের দিকে পরিচালিত করে।

① তরল ময়লা অপসারণের প্রক্রিয়া

উত্তর: আর্দ্রতা: বেশিরভাগ তরল ময়লা তৈলাক্ত এবং বিভিন্ন তন্তুযুক্ত জিনিসপত্র ভিজিয়ে রাখে, যার ফলে তাদের পৃষ্ঠের উপর একটি তৈলাক্ত আবরণ তৈরি হয়। ধোয়ার প্রথম ধাপ হল ডিটারজেন্টের ক্রিয়া যা পৃষ্ঠকে ভিজিয়ে দেয়।
খ: তেল অপসারণের জন্য রোলআপ প্রক্রিয়া: তরল ময়লা অপসারণের দ্বিতীয় ধাপটি একটি রোলআপ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সম্পন্ন হয়। তরল ময়লা যা পৃষ্ঠের উপর একটি ফিল্ম হিসাবে ছড়িয়ে পড়ে তা ধীরে ধীরে ফোঁটায় গড়িয়ে যায় কারণ ওয়াশিং তরল তন্তুযুক্ত পৃষ্ঠকে পছন্দসইভাবে ভেজা করে, অবশেষে ওয়াশিং তরল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।

② কঠিন ময়লা অপসারণের প্রক্রিয়া

তরল ময়লার বিপরীতে, কঠিন ময়লা অপসারণ ধোয়ার তরলের ময়লা কণা এবং বাহক উপাদানের পৃষ্ঠ উভয়কেই ভিজিয়ে রাখার ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। কঠিন ময়লা এবং বাহকের পৃষ্ঠে সার্ফ্যাক্ট্যান্টের শোষণ তাদের মিথস্ক্রিয়া বল হ্রাস করে, যার ফলে ময়লা কণাগুলির আঠালো শক্তি হ্রাস পায়, যার ফলে তাদের অপসারণ করা সহজ হয়। তদুপরি, সার্ফ্যাক্ট্যান্ট, বিশেষ করে আয়নিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট, কঠিন ময়লা এবং পৃষ্ঠের উপাদানের বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা বৃদ্ধি করতে পারে, যা আরও অপসারণকে সহজ করে তোলে।

নন-আয়োনিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি সাধারণত চার্জযুক্ত কঠিন পৃষ্ঠগুলিতে শোষণ করে এবং একটি উল্লেখযোগ্য শোষণকারী স্তর তৈরি করতে পারে, যার ফলে ময়লার পুনর্বাসন হ্রাস পায়। তবে, ক্যাটানিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি ময়লা এবং বাহক পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা হ্রাস করতে পারে, যার ফলে বিকর্ষণ হ্রাস পায় এবং ময়লা অপসারণ ব্যাহত হয়।

③ বিশেষ ময়লা অপসারণ

সাধারণ ডিটারজেন্টগুলি প্রোটিন, স্টার্চ, রক্ত ​​এবং শারীরিক নিঃসরণ থেকে আসা একগুঁয়ে দাগের সাথে লড়াই করতে পারে। প্রোটেসের মতো এনজাইমগুলি প্রোটিনকে দ্রবণীয় অ্যামিনো অ্যাসিড বা পেপটাইডে ভেঙে কার্যকরভাবে প্রোটিনের দাগ দূর করতে পারে। একইভাবে, অ্যামাইলেজ দ্বারা স্টার্চকে চিনিতে পচিয়ে ফেলা যেতে পারে। লিপেসগুলি ট্রায়াসিলগ্লিসারোল অমেধ্যগুলিকে পচিয়ে তুলতে সাহায্য করতে পারে যা প্রায়শই প্রচলিত উপায়ে অপসারণ করা কঠিন। ফলের রস, চা বা কালির দাগের জন্য কখনও কখনও অক্সিডাইজিং এজেন্ট বা রিডাক্ট্যান্টের প্রয়োজন হয়, যা রঙ-উৎপাদনকারী গোষ্ঠীর সাথে বিক্রিয়া করে আরও জল-দ্রবণীয় টুকরোতে পরিণত হয়।

(৪) ড্রাই ক্লিনিংয়ের প্রক্রিয়া

উপরে উল্লিখিত বিষয়গুলি মূলত জল দিয়ে ধোয়ার সাথে সম্পর্কিত। তবে, কাপড়ের বৈচিত্র্যের কারণে, কিছু উপকরণ জল দিয়ে ধোয়ার ক্ষেত্রে ভালোভাবে সাড়া নাও দিতে পারে, যার ফলে বিকৃতি, রঙ বিবর্ণ হওয়া ইত্যাদি দেখা দেয়। অনেক প্রাকৃতিক তন্তু ভেজা অবস্থায় প্রসারিত হয় এবং সহজেই সঙ্কুচিত হয়, যার ফলে অবাঞ্ছিত কাঠামোগত পরিবর্তন ঘটে। অতএব, এই বস্ত্রগুলির জন্য প্রায়শই জৈব দ্রাবক ব্যবহার করে ড্রাই ক্লিনিং পছন্দ করা হয়।

ভেজা ধোয়ার তুলনায় ড্রাই ক্লিনিং অনেক হালকা, কারণ এটি কাপড়ের ক্ষতি করতে পারে এমন যান্ত্রিক ক্রিয়া কম করে। ড্রাই ক্লিনিংয়ে কার্যকরভাবে ময়লা অপসারণের জন্য, ময়লা তিনটি প্রধান ধরণের মধ্যে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে:

① তেল-দ্রবণীয় ময়লা: এর মধ্যে রয়েছে তেল এবং চর্বি, যা ড্রাই ক্লিনিং দ্রাবকগুলিতে সহজেই দ্রবীভূত হয়।

② জলে দ্রবণীয় ময়লা: এই ধরণের ময়লা পানিতে দ্রবীভূত হতে পারে কিন্তু ড্রাই ক্লিনিং দ্রাবকগুলিতে নয়, যার মধ্যে অজৈব লবণ, স্টার্চ এবং প্রোটিন থাকে, যা জল বাষ্পীভূত হওয়ার পরে স্ফটিক হয়ে যেতে পারে।

③ তেল বা জলে দ্রবণীয় নয় এমন ময়লা: এর মধ্যে রয়েছে কার্বন ব্ল্যাক এবং ধাতব সিলিকেটের মতো পদার্থ যা উভয় মাধ্যমেই দ্রবীভূত হয় না।

ড্রাই ক্লিনিংয়ের সময় কার্যকরভাবে অপসারণের জন্য প্রতিটি ধরণের ময়লা আলাদা কৌশলের প্রয়োজন হয়। ননপোলার দ্রাবকগুলিতে চমৎকার দ্রাব্যতার কারণে জৈব দ্রাবক ব্যবহার করে তেল-দ্রবণীয় ময়লা পদ্ধতিগতভাবে অপসারণ করা হয়। জল-দ্রবণীয় দাগের জন্য, ড্রাই ক্লিনিং এজেন্টে পর্যাপ্ত জল থাকা আবশ্যক কারণ কার্যকর ময়লা অপসারণের জন্য জল অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। দুর্ভাগ্যবশত, যেহেতু ড্রাই ক্লিনিং এজেন্টগুলিতে জলের দ্রাব্যতা ন্যূনতম, তাই জলকে একত্রিত করতে প্রায়শই সার্ফ্যাক্ট্যান্ট যোগ করা হয়।

সারফ্যাক্ট্যান্টগুলি পরিষ্কারক এজেন্টের জল ধারণ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং মাইকেলের মধ্যে জলে দ্রবণীয় অমেধ্যের দ্রবণীয়করণ নিশ্চিত করতে সহায়তা করে। অতিরিক্তভাবে, সারফ্যাক্ট্যান্টগুলি ধোয়ার পরে নতুন ময়লা জমা হতে বাধা দিতে পারে, যা পরিষ্কারের কার্যকারিতা বৃদ্ধি করে। এই অমেধ্য অপসারণের জন্য সামান্য জল যোগ করা অপরিহার্য, তবে অতিরিক্ত পরিমাণে কাপড়ের বিকৃতি ঘটাতে পারে, ফলে ড্রাই ক্লিনিং সলিউশনে সুষম জলের পরিমাণ প্রয়োজন।

(৫) ধোয়ার ক্রিয়াকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

তরল বা কঠিন ময়লা অপসারণের জন্য, ইন্টারফেসগুলিতে সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির শোষণ এবং এর ফলে আন্তঃমুখের টান হ্রাস অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যাইহোক, ধোয়া সহজাতভাবে জটিল, এমনকি একই ধরণের ডিটারজেন্টের ক্ষেত্রেও অসংখ্য কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। এই কারণগুলির মধ্যে রয়েছে ডিটারজেন্টের ঘনত্ব, তাপমাত্রা, ময়লার বৈশিষ্ট্য, ফাইবারের ধরণ এবং কাপড়ের গঠন।

① সারফ্যাক্ট্যান্টের ঘনত্ব: সারফ্যাক্ট্যান্ট দ্বারা গঠিত মাইকেল ধোয়ার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ঘনত্ব ক্রিটিক্যাল মাইকেল ঘনত্ব (CMC) অতিক্রম করলে ধোয়ার দক্ষতা নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়, তাই কার্যকর ধোয়ার জন্য CMC এর চেয়ে বেশি ঘনত্বে ডিটারজেন্ট ব্যবহার করা উচিত। তবে, CMC এর উপরে ডিটারজেন্ট ঘনত্ব হ্রাসকারী রিটার্ন দেয়, অতিরিক্ত ঘনত্বকে অপ্রয়োজনীয় করে তোলে।

② তাপমাত্রার প্রভাব: পরিষ্কারের কার্যকারিতার উপর তাপমাত্রার গভীর প্রভাব রয়েছে। সাধারণত, উচ্চ তাপমাত্রা ময়লা অপসারণকে সহজ করে তোলে; তবে, অতিরিক্ত তাপের বিরূপ প্রভাব পড়তে পারে। তাপমাত্রা বৃদ্ধি ময়লা ছড়িয়ে পড়তে সাহায্য করে এবং তৈলাক্ত ময়লা আরও সহজে জমাট বাঁধতে পারে। তবুও, শক্তভাবে বোনা কাপড়ে, বর্ধিত তাপমাত্রার ফলে তন্তু ফুলে যায় যা অসাবধানতাবশত অপসারণের দক্ষতা হ্রাস করতে পারে।

তাপমাত্রার ওঠানামা সার্ফ্যাক্ট্যান্টের দ্রাব্যতা, CMC এবং মাইকেলের সংখ্যাকেও প্রভাবিত করে, ফলে পরিষ্কারের দক্ষতা প্রভাবিত হয়। অনেক দীর্ঘ-শৃঙ্খল সার্ফ্যাক্ট্যান্টের ক্ষেত্রে, নিম্ন তাপমাত্রা দ্রাব্যতা হ্রাস করে, কখনও কখনও তাদের নিজস্ব CMC এর চেয়ে কম; অতএব, সর্বোত্তম কার্যকারিতার জন্য উপযুক্ত উষ্ণায়ন প্রয়োজন হতে পারে। আয়নিক বনাম নন-আয়োনিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের ক্ষেত্রে CMC এবং মাইকেলের উপর তাপমাত্রার প্রভাব ভিন্ন: তাপমাত্রা বৃদ্ধি সাধারণত আয়নিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের CMC বৃদ্ধি করে, যার ফলে ঘনত্ব সমন্বয় প্রয়োজন।

③ ফেনা: ফোমিং ক্ষমতাকে ধোয়ার কার্যকারিতার সাথে যুক্ত করার একটি সাধারণ ভুল ধারণা রয়েছে - বেশি ফেনা উচ্চতর ধোয়ার সমান নয়। অভিজ্ঞতাগত প্রমাণ থেকে জানা যায় যে কম ফোমযুক্ত ডিটারজেন্ট সমানভাবে কার্যকর হতে পারে। তবে, কিছু নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে ফোম ময়লা অপসারণে সহায়তা করতে পারে, যেমন থালা ধোয়ার ক্ষেত্রে, যেখানে ফেনা গ্রীস স্থানান্তর করতে সাহায্য করে বা কার্পেট পরিষ্কারের ক্ষেত্রে, যেখানে এটি ময়লা তুলে নেয়। তাছাড়া, ফোমের উপস্থিতি ডিটারজেন্টগুলি কাজ করছে কিনা তা নির্দেশ করতে পারে; অতিরিক্ত গ্রীস ফেনা গঠনে বাধা দিতে পারে, অন্যদিকে ফেনা হ্রাস ডিটারজেন্টের ঘনত্ব হ্রাসকে বোঝায়।

④ তন্তুর ধরণ এবং টেক্সটাইলের বৈশিষ্ট্য: রাসায়নিক গঠনের বাইরেও, তন্তুগুলির চেহারা এবং সংগঠন ময়লা আঠালোকরণ এবং অপসারণের অসুবিধাকে প্রভাবিত করে। উল বা তুলার মতো রুক্ষ বা সমতল কাঠামোযুক্ত তন্তুগুলি মসৃণ তন্তুর তুলনায় ময়লা বেশি সহজেই আটকে রাখে। ঘনিষ্ঠভাবে বোনা কাপড় প্রাথমিকভাবে ময়লা জমা প্রতিরোধ করতে পারে তবে আটকে থাকা ময়লা সীমিত প্রবেশাধিকারের কারণে কার্যকর ধোয়ায় বাধা সৃষ্টি করতে পারে।

⑤ পানির কঠোরতা: Ca²⁺, Mg²⁺ এবং অন্যান্য ধাতব আয়নের ঘনত্ব ধোয়ার ফলাফলকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে, বিশেষ করে অ্যানিওনিক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের ক্ষেত্রে, যা অদ্রবণীয় লবণ তৈরি করতে পারে যা পরিষ্কারের কার্যকারিতা হ্রাস করে। পর্যাপ্ত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট ঘনত্ব থাকা সত্ত্বেও, শক্ত জলে, পাতিত জলের তুলনায় পরিষ্কারের কার্যকারিতা কম থাকে। সর্বোত্তম সার্ফ্যাক্ট্যান্ট কর্মক্ষমতার জন্য, Ca²⁺ এর ঘনত্ব 1×10⁻⁶ mol/L (CaCO₃ 0.1 mg/L এর নিচে) এর নিচে কমাতে হবে, যার ফলে প্রায়শই ডিটারজেন্ট ফর্মুলেশনের মধ্যে জল-নরমকারী এজেন্ট অন্তর্ভুক্ত করা প্রয়োজন।