کف کنندگی

دیدیم که آب خالص کف نمی کند و برای آنکه آب کف کند می بایستی آب دارای ناخالصی باشد و این ناخالصی باید این ویژگی را داشته باشد که کشش سطحی آب را کاهش دهد . هرچه ماده ناخالص بتواند کشش سطحی آب را بیشتر کاهش دهد ،کف کنندگی آب بیشتر میشود .قبلا اشاره کردیم که یکی از مهمترین موادی که کشش سطحی آب را کاهش می دهد ، مواد سطحی فعال هستند .

حال اگر شروع به افزایش غلظت ناخالصی در آب کنیم کف کنندگی آب افزایش می یابد .و اگر غلظت ناخالصی در آب را بیشتر کنیم به محدوده ای از غلظت ناخالصی می رسیم که دیگر افزایش ناخالصی تاثیری روی کف کنندگی ندارد و اگر غلظت ناخالصی را بازهم بیشتر کنیم افزایش کف کنندگی محلول کمتر می شود و در نهایت با افزایش خیلی زیاد ناخالصی اغلب خاصیت کف کنندگی محلول از بین رفته  و این وقتی است که محلول از ناخالصی اشباع شده باشد . بنابراین نه آب خالص کف می کند و نه محلول اشباع در حالیکه محلول رقیق خاصیت کف کنندگی دارد.

روش اندازه گیری کف کنندگی

برای بیان علمی خاصیت کف کنندگی یک محلول به ناچار نیاز به عدد و رقم داریم .یک روش اندازه گیری کف کنندگی این است که در یک فلاسک سه دهانه تا لبه آن را با مایع مورد نظر پر کنیم سپس از یک دهانه آن گاز به درون مایع داخل فلاسک تزریق کنیم . حباب هایی در سطح مایع شروع به ظاهر شدن می کنند و با  ادامه تزریق گاز ستونی از کف حاصل می شود . اگر شدت جریان تزریق گاز را ثابت نگه داریم ارتفاع کف به زودی ثابت می شود یعنی حجم کف تقریبا ثابت میماند . تجربه های مختلف نشان داده است که مقدار V/Q=∑ که در آن V حجم کف حاصل می نامند تقریبا مقدار ثابتی و مستقل از شدت جریان گاز تزریقی می باشد . ∑ دارای واحد زمان است و آن را درجه کف کنندگی محلول می نامند . درجه کف کنندگی به دما بستگی دارد از این رو از دهانه سوم یک ترموتر داخل محلول می گذارند تا درجه حرارت در شرایط آزمایش را هم ثبت کنند شکل زیر روش اندازه گیری درجه کف کنندگی را نشان می دهد .

برای خرید پلی آلومینیوم کلراید از شرکت راستین شیمی پارس به وب سایت ما مراجعه کنید .

درجه کف کنندگی شوینده های معمولی حدود بیست تا سی دقیقه است . از این رو نیاز به لوله مدرج طولانی و نیز مستلزم شدت جریان کم گاز می باشد .

در یک روش دیگر بجای تزریق گاز از حرارت دادن نمونه کف تولید می کنند که در آن صورت با یک المان حرارتی محلول داخل فلاسک را گرم می کنند تا بجوشد و ارتفاع کف حاصله را می خوانند .

دو روش فوق دینامیکی بودند . از روش های استاتیکی هم گاهی استفاده می شود مثلا با تکان دادن محلول در یک لوله بسته با دست و یا ماشین همزن و یا ریختن مایع از ظرف خود به داخل ظرف دیگر (مثلا نوشابه داخل لیوان) و همچنین همزدن مایع توسط یک همزن .

روش های استاتیکی معمولا جواب های دقیقی نمی دهند چون به عوامل زیادی بستگی دارند که کنترل همه آنها تقریبا ممکن نیست مثلا روش تکان دادن محلول بستگی به حجم مایع ، به اندازه ظرف به مقدار گاز داخل ظرف و از همه مهمتر به روش و اندازه تکان دادن بستگی دارد.

رابطه کف کنندگی و ناخالصی

در قسمت های قبلی بیان شد که نه مایع خالص کف می کند و نه مایع اشباع از ناخالصی .بنابراین درجه کف کنندگی هر محلول می بایستی در در غلظت خاصی از ناخالصی (بیشتر از صفر و کمتر از اشباع) 2-5% باشد.از طرف دیگر یک ناخالصی که بتواند کشش سطحی محلول را خیلی کاهش دهد باعث کف کنندگی بیشتر می شود . بنابراین کف کنندگی هم به غلظت ناخالصی (c) و هم به قدرت ناخالصی در کاهش کشش سطحی مایع (dy/dc) بستگی دارد .حاصل ضرب c.dy/dc طبق قانون گیپس متناسب با مقدار جذب سطحی ماده ناخالصی در سطح مایع می باشد از مطالب بالا این نتیجه را می توان گرفت که درجه کف کنندگی به قدرت جذب سطحی ناخالصی در سطح مایع (تجمع ناخالصی در سطح) بستگی دارد.

وقی که مایع خالص است مقدار غلظت C   صفر است و عملا درجه کف کنندگی صفر است و وقتی که مایع از ناخالصی اشباع شود در آن صورت dy/dc صفر است و بازهم درجه کف کنندگی صفر است .