जितना बेहतर झाग होगा, उतनी ही बेहतर कीटाणुशोधन क्षमता होगी?

हम अपने दैनिक जीवन में उपयोग होने वाले झागदार सफाई उत्पादों के बारे में कितना जानते हैं? क्या हमने कभी सोचा है: शौचालय उत्पादों में झाग की क्या भूमिका है?

हम झागदार उत्पादों को क्यों चुनते हैं?

 

 
 
तुलना और छँटाई के माध्यम से, हम अच्छी झाग बनाने की क्षमता वाले सरफेस एक्टिवेटर को शीघ्रता से अलग कर सकते हैं, और साथ ही सरफेस एक्टिवेटर के झाग बनाने के नियम को भी जान सकते हैं: (नोट: क्योंकि एक ही कच्चा माल विभिन्न निर्माताओं से आता है, इसलिए उसका झाग बनाने का प्रदर्शन भी अलग-अलग होता है, यहाँ विभिन्न कच्चे माल को दर्शाने के लिए अलग-अलग बड़े अक्षरों का उपयोग किया गया है)निर्माताओं)

① सर्फेक्टेंट में, सोडियम लॉरिल ग्लूटामेट में मजबूत झाग बनाने की क्षमता होती है, जबकि डिसोडियम लॉरिल सल्फोसक्सिनेट में कमजोर झाग बनाने की क्षमता होती है।

② अधिकांश सल्फेट सर्फेक्टेंट, एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट और नॉन-आयनिक सर्फेक्टेंट में झाग को स्थिर करने की प्रबल क्षमता होती है, जबकि अमीनो एसिड सर्फेक्टेंट में आमतौर पर झाग को स्थिर करने की क्षमता कम होती है। यदि आप अमीनो एसिड सर्फेक्टेंट उत्पाद विकसित करना चाहते हैं, तो आप झाग बनाने और उसे स्थिर करने की प्रबल क्षमता वाले एम्फोटेरिक या नॉन-आयनिक सर्फेक्टेंट का उपयोग करने पर विचार कर सकते हैं।

एक ही सर्फेक्टेंट के झाग उत्पन्न करने वाले बल और स्थिर झाग उत्पन्न करने वाले बल का आरेख:

 
सरफैक्टेंट क्या होता है?

सरफैक्टेंट एक ऐसा यौगिक है जिसके अणु में कम से कम एक महत्वपूर्ण सतही आकर्षण समूह (ज्यादातर मामलों में इसकी जल में घुलनशीलता सुनिश्चित करने के लिए) और एक ऐसा अलैंगिक समूह होता है जिसके प्रति इसका आकर्षण नगण्य होता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले सरफैक्टेंट आयनिक सरफैक्टेंट (जिनमें धनायनिक सरफैक्टेंट और ऋणायनिक सरफैक्टेंट शामिल हैं), गैर-आयनिक सरफैक्टेंट और उभयधर्मी सरफैक्टेंट हैं।
सरफेस एक्टिवेटर झाग बनाने वाले डिटर्जेंट का मुख्य घटक है। बेहतर प्रदर्शन वाले सरफेस एक्टिवेटर का चयन झाग बनाने की क्षमता और चिकनाई हटाने की शक्ति, इन दो मापदंडों के आधार पर किया जाता है। झाग बनाने की क्षमता के मापन में दो सूचकांक शामिल हैं: झाग बनाने की क्षमता और झाग को स्थिर रखने की क्षमता।

फोम के गुणों का मापन

हमें बुलबुलों से क्या लेना-देना है?

बस, सवाल यह है कि क्या इसमें बुलबुले जल्दी बनते हैं? क्या इसमें बहुत सारा झाग बनता है? क्या बुलबुले देर तक टिके रहेंगे?
इन सवालों के जवाब हमें कच्चे माल के निर्धारण और जांच में मिलेंगे।
हमारे परीक्षण की मुख्य विधि मौजूदा उपकरणों का उपयोग करना है, जिसके तहत राष्ट्रीय मानक परीक्षण विधि - रॉस-माइल्स विधि (रोश फोम निर्धारण विधि) के अनुसार प्रयोगशाला में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले 31 सर्फेक्टेंट के फोमिंग बल और फोम स्थिरता का अध्ययन, निर्धारण और जांच की जाती है।
परीक्षण के लिए उपयोग किए जाने वाले पदार्थ: प्रयोगशालाओं में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले 31 सर्फेक्टेंट
परीक्षण मद: विभिन्न सर्फेक्टेंट की झाग उत्पन्न करने की क्षमता और स्थिर झाग उत्पन्न करने की क्षमता
परीक्षण विधि: रोथ फोम परीक्षक; नियंत्रण चर विधि (समान सांद्रता विलयन, स्थिर तापमान);
कंट्रास्ट सॉर्ट
डेटा प्रोसेसिंग: अलग-अलग समयावधियों में झाग की ऊंचाई रिकॉर्ड करना;
0 मिनट पर झाग की ऊँचाई टेबल की झाग बनाने की शक्ति को दर्शाती है; ऊँचाई जितनी अधिक होगी, झाग बनाने की शक्ति उतनी ही अधिक होगी। झाग की स्थिरता की नियमितता को 5 मिनट, 10 मिनट, 30 मिनट, 45 मिनट और 60 मिनट के लिए झाग की ऊँचाई के संरचना चार्ट के रूप में प्रस्तुत किया गया है। झाग के बने रहने का समय जितना अधिक होगा, उसकी स्थिरता उतनी ही अधिक होगी।
परीक्षण और रिकॉर्डिंग के बाद, इसका डेटा निम्नानुसार दिखाया गया है:
 

 
तुलना और छँटाई के माध्यम से, हम अच्छी झाग बनाने की क्षमता वाले सरफेस एक्टिवेटर को शीघ्रता से अलग कर सकते हैं, और साथ ही सरफेस एक्टिवेटर के झाग बनाने के नियम को भी जान सकते हैं: (नोट: क्योंकि एक ही कच्चा माल विभिन्न निर्माताओं से आता है, इसलिए उसका झाग बनाने का प्रदर्शन भी अलग-अलग होता है, यहाँ विभिन्न कच्चे माल निर्माताओं को दर्शाने के लिए अलग-अलग बड़े अक्षरों का उपयोग किया गया है)

① सर्फेक्टेंट में, सोडियम लॉरिल ग्लूटामेट में मजबूत झाग बनाने की क्षमता होती है, जबकि डिसोडियम लॉरिल सल्फोसक्सिनेट में कमजोर झाग बनाने की क्षमता होती है।

② अधिकांश सल्फेट सर्फेक्टेंट, एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट और नॉन-आयनिक सर्फेक्टेंट में झाग को स्थिर करने की प्रबल क्षमता होती है, जबकि अमीनो एसिड सर्फेक्टेंट में आमतौर पर झाग को स्थिर करने की क्षमता कम होती है। यदि आप अमीनो एसिड सर्फेक्टेंट उत्पाद विकसित करना चाहते हैं, तो आप झाग बनाने और उसे स्थिर करने की प्रबल क्षमता वाले एम्फोटेरिक या नॉन-आयनिक सर्फेक्टेंट का उपयोग करने पर विचार कर सकते हैं।
 
एक ही सर्फेक्टेंट के झाग उत्पन्न करने वाले बल और स्थिर झाग उत्पन्न करने वाले बल का आरेख:
 

सोडियम लॉरिल ग्लूटामेट

अमोनियम लॉरिल सल्फेट

एक ही सर्फेक्टेंट के फोमिंग प्रदर्शन और फोम स्थिरीकरण प्रदर्शन के बीच कोई सहसंबंध नहीं है, और अच्छे फोमिंग प्रदर्शन वाले सर्फेक्टेंट का फोम स्थिरीकरण प्रदर्शन अच्छा नहीं हो सकता है।
विभिन्न सर्फेक्टेंट की बुलबुला स्थिरता की तुलना:

 
पुनश्च: सापेक्ष परिवर्तन दर = (0 मिनट पर झाग की ऊंचाई – 60 मिनट पर झाग की ऊंचाई) / 0 मिनट पर झाग की ऊंचाई
मूल्यांकन मानदंड: सापेक्ष परिवर्तन दर जितनी अधिक होगी, बुलबुले को स्थिर रखने की क्षमता उतनी ही कमजोर होगी।
बबल चार्ट के विश्लेषण से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि:

① डिसोडियम कोकैम्फोएम्फोडायसेटेट में सबसे मजबूत झाग स्थिरीकरण क्षमता होती है, जबकि लॉरिल हाइड्रॉक्सिल सल्फोबेटाइन में सबसे कमजोर झाग स्थिरीकरण क्षमता होती है।

2. लॉरिल अल्कोहल सल्फेट सर्फेक्टेंट की फोम स्थिरीकरण क्षमता आम तौर पर अच्छी होती है, जबकि अमीनो एसिड आयनिक सर्फेक्टेंट की फोम स्थिरीकरण क्षमता आम तौर पर खराब होती है;

फॉर्मूला डिजाइन संदर्भ:

सरफेस एक्टिवेटर के फोमिंग प्रदर्शन और फोम स्टेबलाइजेशन प्रदर्शन से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि इन दोनों के बीच कोई निश्चित नियम या सहसंबंध नहीं है, यानी अच्छा फोमिंग प्रदर्शन जरूरी नहीं कि अच्छा फोम स्टेबलाइजेशन प्रदर्शन भी हो। इसलिए, सरफैक्टेंट कच्चे माल की स्क्रीनिंग करते समय, हमें सरफैक्टेंट के उत्कृष्ट प्रदर्शन का पूरा लाभ उठाना चाहिए और विभिन्न प्रकार के सरफैक्टेंट का उचित संयोजन करना चाहिए, ताकि इष्टतम फोम प्रदर्शन प्राप्त हो सके। साथ ही, मजबूत डीग्रीसिंग क्षमता वाले सरफैक्टेंट के साथ संयोजन करने से फोम गुणों और डीग्रीसिंग क्षमता दोनों का सफाई प्रभाव प्राप्त होता है।

ग्रीस हटाने की शक्ति परीक्षण:

उद्देश्य: मजबूत कंजेशन दूर करने की क्षमता वाले सरफेस एक्टिवेटर्स की पहचान करना और विश्लेषण एवं तुलना के माध्यम से झाग के गुणों और चिकनाई हटाने की शक्ति के बीच संबंध का पता लगाना।
मूल्यांकन मानदंड: हमने सतह सक्रियक से कीटाणुशोधन से पहले और बाद में फिल्म कपड़े के दाग पिक्सेल के डेटा की तुलना की, यात्रा मूल्य की गणना की और चिकनाई हटाने की शक्ति सूचकांक बनाया। सूचकांक जितना अधिक होगा, चिकनाई हटाने की शक्ति उतनी ही अधिक होगी।
 

 
उपरोक्त आंकड़ों से यह देखा जा सकता है कि निर्दिष्ट परिस्थितियों में, प्रबल चिकनाई हटाने की क्षमता अमोनियम लॉरिल सल्फेट की है, और कमजोर चिकनाई हटाने की क्षमता दो सीएमईए की है;
उपरोक्त परीक्षण आंकड़ों से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि सर्फेक्टेंट के झाग गुणों और उसकी चिकनाई हटाने की क्षमता के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है। उदाहरण के लिए, मजबूत चिकनाई हटाने की क्षमता वाले अमोनियम लॉरिल सल्फेट का झाग प्रदर्शन अच्छा नहीं है। हालांकि, कम चिकनाई हटाने की क्षमता वाले C14-16 ओलेफिन सोडियम सल्फोनेट का झाग प्रदर्शन सबसे अच्छा है।
 

तो ऐसा क्यों होता है कि आपके बाल जितने ज्यादा तैलीय होते हैं, उनमें उतना ही कम झाग बनता है? (एक ही शैम्पू का इस्तेमाल करने पर)।

दरअसल, यह एक सार्वभौमिक घटना है। जब आप तैलीय बालों को धोते हैं, तो झाग जल्दी कम हो जाता है। क्या इसका मतलब यह है कि झाग की क्षमता कम हो जाती है? दूसरे शब्दों में, क्या झाग की क्षमता जितनी बेहतर होगी, चिकनाई हटाने की क्षमता उतनी ही बेहतर होगी?
प्रयोग से प्राप्त आंकड़ों से हम पहले ही जान चुके हैं कि झाग की मात्रा और झाग की स्थायित्व, सर्फेक्टेंट के झाग गुणों, अर्थात् झाग बनाने और झाग को स्थिर रखने के गुणों द्वारा निर्धारित होती है। झाग कम होने से सर्फेक्टेंट की संदूषण-रोधी क्षमता कमजोर नहीं होती। यह बात तब भी सिद्ध हो चुकी है जब हमने सरफेस एक्टिवेटर की चिकनाई हटाने की क्षमता का निर्धारण पूरा किया। अच्छे झाग गुण वाले सरफेस एक्टिवेटर में चिकनाई हटाने की क्षमता अच्छी नहीं हो सकती है, और इसके विपरीत भी सच है।
 
इसके अलावा, हम यह भी साबित कर सकते हैं कि फोम और सर्फेक्टेंट डीग्रीसिंग के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है, क्योंकि इन दोनों के कार्य करने के सिद्धांत अलग-अलग हैं।
 
सरफैक्टेंट फोम का कार्य:

फोम एक प्रकार का सरफेस एक्टिव एजेंट है जो विशिष्ट परिस्थितियों में काम करता है। इसकी मुख्य भूमिका सफाई प्रक्रिया को आरामदायक और सुखद अनुभव प्रदान करना है। तेल की सफाई में फोम की भूमिका सहायक होती है, जिससे फोम की क्रिया से तेल दोबारा जमने से बचता है और आसानी से धुल जाता है।
 
सरफैक्टेंट के झाग बनने और चिकनाई हटाने का सिद्धांत:
सरफैक्टेंट की सफाई क्षमता तेल-पानी के अंतरास्थि तनाव को कम करने (ग्रीस हटाने) की क्षमता से आती है, न कि पानी-हवा के अंतरास्थि तनाव को कम करने (झाग बनाने) की क्षमता से।
जैसा कि हमने इस लेख की शुरुआत में बताया था, सर्फेक्टेंट उभयपरक अणु होते हैं, जिनमें से एक जलपरीक (हाइड्रोफिलिक) और दूसरा जलपरीपरीपर (हाइड्रोफिलिक) होता है। इसलिए, कम सांद्रता पर, सर्फेक्टेंट पानी की सतह पर रहने की प्रवृत्ति रखता है, जिसका लिपोफिलिक (जल-विरोधक) सिरा बाहर की ओर होता है, जो पहले पानी की सतह, यानी जल-वायु इंटरफ़ेस को ढक लेता है, और इस प्रकार इस इंटरफ़ेस पर तनाव को कम करता है।

हालांकि, जब सांद्रता एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाती है, तो सर्फेक्टेंट गुच्छे बनाने लगते हैं, जिससे माइसेल बनते हैं, और अंतःस्रावी तनाव में गिरावट नहीं आती। इस सांद्रता को क्रांतिक माइसेल सांद्रता कहा जाता है।
 

 
सरफैक्टेंट की झाग बनाने की क्षमता अच्छी होती है, जो यह दर्शाती है कि इसमें पानी और हवा के बीच अंतरास्थि तनाव को कम करने की प्रबल क्षमता होती है, और कम अंतरास्थि तनाव का परिणाम यह होता है कि तरल अधिक सतहें उत्पन्न करने की प्रवृत्ति रखता है (बुलबुलों के एक समूह का कुल सतही क्षेत्रफल शांत पानी की तुलना में बहुत बड़ा होता है)।
सरफैक्टेंट की विसंक्रमण क्षमता दाग की सतह को गीला करने और उसे पायसीकृत करने की क्षमता में निहित है, यानी तेल को "कोट" करना और उसे पानी में पायसीकृत और धुलने देना।
 
इसलिए, सर्फेक्टेंट की विसंक्रमण क्षमता तेल-जल इंटरफ़ेस को सक्रिय करने की उसकी क्षमता से जुड़ी होती है, जबकि झाग बनाने की क्षमता केवल जल-वायु इंटरफ़ेस को सक्रिय करने की उसकी क्षमता को दर्शाती है, और ये दोनों पूरी तरह से संबंधित नहीं हैं। इसके अलावा, कई ऐसे नॉन-फोमिंग क्लीनर भी हैं, जैसे कि हमारे दैनिक जीवन में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले मेकअप रिमूवर और मेकअप रिमूवर ऑयल, जिनमें विसंक्रमण क्षमता तो प्रबल होती है, लेकिन झाग नहीं बनता। इससे स्पष्ट है कि झाग और विसंक्रमण एक ही चीज़ नहीं हैं।
 
विभिन्न सर्फेक्टेंट के झाग गुणों का निर्धारण और परीक्षण करके, हम बेहतर झाग गुणों वाले सर्फेक्टेंट को स्पष्ट रूप से प्राप्त कर सकते हैं। फिर सर्फेक्टेंट की चिकनाई हटाने की क्षमता का निर्धारण और क्रमबद्ध करके, हम सर्फेक्टेंट की प्रदूषण क्षमता को दूर कर सकते हैं। इस संयोजन के बाद, विभिन्न सर्फेक्टेंट के लाभों का पूरा उपयोग करके, सर्फेक्टेंट को अधिक संपूर्ण और बेहतर प्रदर्शन वाला बनाया जा सकता है, जिससे बेहतर सफाई प्रभाव और उपयोग का अनुभव प्राप्त होता है। इसके अलावा, हम सर्फेक्टेंट के कार्य सिद्धांत से यह भी समझते हैं कि झाग का सफाई क्षमता से सीधा संबंध नहीं है। यह जानकारी हमें शैम्पू का उपयोग करते समय अपने विवेक और समझ का उपयोग करने में मदद करती है, जिससे हम अपने लिए उपयुक्त उत्पाद का चुनाव कर सकें।