المشتت
المشتت أو عامل التشتيت هو مادة، عادةً ما تكون مادة فعالة سطحية ، تُضاف إلى معلق من الجسيمات الصلبة أو السائلة في سائل (مثل الغرواني أو المستحلب ) لتحسين فصل الجسيمات ومنع ترسبها أو تكتلها. [ 1 ]
تُستخدم المشتتات على نطاق واسع لتثبيت العديد من المنتجات الصناعية والحرفية، مثل الدهانات، والسوائل المغناطيسية، وتتبيلات السلطة. وتُعدّ الملدنات أو الملدنات الفائقة، المستخدمة لتحسين قابلية تشغيل المعاجين كالخرسانة والطين ، من المشتتات الشائعة . ويتداخل هذا المفهوم إلى حد كبير مع مفهوم المنظفات ، المستخدمة لخلط الملوثات الزيتية في الماء، والمستحلبات ، المستخدمة لإنشاء مخاليط متجانسة من سوائل غير قابلة للامتزاج كالماء والزيت. وتحتوي المعلقات الطبيعية كالحليب واللاتكس على مواد تعمل كمشتتات.
التطبيقات
السيارات
تحتوي زيوت محركات السيارات على مواد منظفة ومشتتة. تمنع المنظفات المعدنية تراكم الرواسب الشبيهة بالورنيش على جدران الأسطوانات، كما أنها تعادل الأحماض. أما المشتتات، فتحافظ على الملوثات معلقة في الزيت.
تعمل المواد المشتتة المضافة إلى البنزين على منع تراكم الرواسب اللزجة.
التشتت الحيوي
تُستخدم المشتتات لمنع تكوّن التلوث الحيوي أو الأغشية الحيوية في العمليات الصناعية. كما يُمكن استخدامها لتشتيت الطحالب البكتيرية وزيادة فعالية المبيدات الحيوية .
الخرسانة والجص
تُستخدم المشتتات كملدّنات أو ملدّنات فائقة في تركيبات الخرسانة لتقليل استخدام الماء مع الحفاظ على خاصية الانسياب المطلوبة. انخفاض محتوى الماء يجعل الخرسانة أقوى وأقل نفاذية للماء. [ 2 ]
وبالمثل، تُستخدم المشتتات كملدّنات في ملاط الجبس أثناء تصنيع ألواح الجدران ، لتقليل كمية المياه المستخدمة. ويسمح انخفاض استهلاك المياه بتقليل استهلاك الطاقة لتجفيف ألواح الجدران. [ 3 ]
المنظفات
يُعدّ التشتيت الهدف الرئيسي من استخدام المنظفات ، حيث يكون الماء هو سائل الغسيل (تُستخدم المنظفات أيضًا كمستحلبات في بعض التطبيقات). تعمل منظفات الغسيل على تغليف الأوساخ والشوائب في جزيئات دقيقة، والتي تتشتت بشكل طبيعي.
التنقيب عن النفط
تُستخدم المشتتات في عمليات حفر آبار النفط لتفتيت المواد الصلبة أو السائلة إلى جزيئات دقيقة أو قطرات في وسط آخر. غالبًا ما يُستخدم هذا المصطلح بشكل خاطئ للإشارة إلى مشتتات الطين . تمنع مشتتات الطين تكوّن كريات تشبه عين السمكة. لتشتيت (استحلاب) النفط في الماء (أو الماء في النفط)، يمكن استخدام مواد فعالة سطحية يتم اختيارها بناءً على رقم التوازن المحب للماء والمحب للدهون (HLB). أما بالنسبة لسوائل حفر الرغوة، فتُستخدم المنظفات والصابون الاصطناعية، بالإضافة إلى البوليمرات ، لتشتيت فقاعات الرغوة في الهواء أو الغاز.
تسرب نفطي
يمكن استخدام المشتتات لتشتيت بقع الزيت . [ 4 ] فهي قادرة على تشتيت كميات كبيرة من أنواع معينة من النفط بسرعة من سطح البحر عن طريق نقلها إلى عمود الماء . وتؤدي هذه المشتتات إلى تفتيت بقعة الزيت وتكوين جسيمات ميكرونية قابلة للذوبان في الماء ، والتي تتخفف بسرعة ، ثم تنتشر بفعالية في حجم أكبر من الماء مقارنةً بالسطح الذي انتشر منه النفط. كما يمكنها تأخير تكوين مستحلبات الزيت في الماء المستمرة . ومع ذلك، أظهرت التجارب المخبرية أن المشتتات تزيد من مستويات الهيدروكربونات السامة في الأسماك بما يصل إلى 100 ضعف، وقد تقتل بيض الأسماك. [ 5 ]
على سبيل المثال، استُخدم مُشتِّت النفط كوريكسيت 9527 لتشتيت بقعة نفطية في خليج المكسيك عام 1979 ( إيكستوك ) [ 6 ] على مساحة تزيد عن ألف ميل مربع من البحر. كما استُخدم المُشتِّت نفسه في محاولة لتنظيف بقعة نفط إكسون فالديز [ 4 ] عام 1989، إلا أنه توقف استخدامه لعدم كفاية حركة الأمواج لخلط المُشتِّت بالنفط في الماء. وخلال كارثة تسرب النفط في ديب ووتر هورايزون عام 2010، استُخدمت كميات غير مسبوقة من مُشتِّتي النفط كوريكسيت 9500 و9527 (حوالي 7 ملايين لتر). [ 7 ]
الصناعات التحويلية
في الصناعات التحويلية، تُضاف عوامل التشتيت إلى سوائل المعالجة لمنع الترسبات غير المرغوب فيها عن طريق الحفاظ على تشتتها الدقيق. وهي تعمل في كل من الأوساط المائية وغير المائية.
الطلاء السطحي
لتحقيق الأداء الأمثل، يجب أن تتصرف جزيئات الصبغة بشكل مستقل عن بعضها البعض في طبقة الطلاء، وبالتالي يجب أن تظل متجانسة التوزيع طوال مراحل التصنيع والتخزين والتطبيق وتكوين الطبقة. مع ذلك، فإن التشتتات الغروية، مثل تشتتات الصبغة في الطلاءات السائلة ، غير مستقرة بطبيعتها، ويجب تثبيتها لمنع التكتل الذي قد يحدث.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ بيرونغ، فرانك أو إتش؛ كويدناو، بيتر إتش؛ أوشرا، كليمنس (2002). "عوامل الترطيب والتشتيت" . مجلة شيميا الدولية للكيمياء . 56 (5): 170-176 . doi : 10.2533/000942902777680496 .
- ↑ الملدنات الفائقة. مؤرشف في 12 يونيو 2010، على موقع Wayback Machine . Fhwa.dot.gov. تم الاطلاع عليه في 27 أكتوبر 2010.
- ↑ ألواح الجبس الجدارية، وطريقة تصنيعها - براءة اختراع رقم 5879446. موقع Freepatentsonline.com. تاريخ الاطلاع: 27 أكتوبر 2010.
- 1 2 "الاستجابة لحوادث التسرب - المشتتات" . الاتحاد الدولي لمشغلي ناقلات النفط المحدودة. مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2010 .
- ↑ "الاستجابة لحوادث الانسكاب - المواد المشتتة تقتل بيض الأسماك" . مجلة علم السموم البيئية والكيمياء . 10 أبريل 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مايو 2010 .
- ↑ جيرنيلوف، آرني؛ ليندين، أولوف (1981). "إكستوك 1: دراسة حالة لأكبر تسرب نفطي في العالم" . أمبيو . 10 (6): 299-306 . ISSN 0044-7447 . JSTOR 4312725 .
- ↑ استخدام المشتتات السطحية وتحت سطح البحر خلال كارثة تسرب النفط في منصة ديب ووتر هورايزون التابعة لشركة بريتيش بتروليوم (ورقة عمل). واشنطن العاصمة، الولايات المتحدة الأمريكية: اللجنة الوطنية المعنية بتسرب النفط في منصة ديب ووتر هورايزون التابعة لشركة بريتيش بتروليوم وعمليات الحفر البحرية. نُشر عام 2011. متاح على الرابط التالي: https://purl.fdlp.gov/GPO/gpo184
- الكيمياء الغروية
- التلوث
- المواد الكيميائية المستخدمة في العمليات
- تقنيات معالجة التسرب النفطي
- المذيبات
- مخاليط كيميائية غير متجانسة
