امولسیفایر موجود در قیر امولسیونی چیست؟

امولسیفایر در امولسیون قیر استفاده می شود و باعث خواصی به شرح زیر می گردد:

• با کاهش کشش سطحی بین آب و قیر باعث آسان شدن تشکیل امولسیون می گردد.

• تعیین می کند امولسیون تشکیل شده از نوع آب در روغن و یا روغن در آب باشد.

• به وسیله جلوگیری از انعقاد قطره ها باعث پایداری امولسیون می شود.

• تعیین خواص کارایی امولسیون مانند نرخ تنظیم (setting rate) و چسبندگی بر عهده امولسیفایر است.

امولسیفایر تنها جزء تشکیل دهنده پراهمیت در انواع امولسیون های قیر در آب است. برای اینکه این ماده مؤثر باشد باید در آب حل بشود و بین خواص آب دوستی (hydrophilic) و چربی دوستی (lipophilic) آن تعادل برقرار باشد. می توان از یک امولسیفایر یا ترکیبی از امولسیفایرها برای بدست آوردن خواص ویژه استفاده کرد.

در امولسیون، قسمت یونی امولسیفایر روی سطح قطره های قیر قرار می گیرد در صورتی که زنجیرهای هیدروکربنی خود را به سطح قیر می پیچانند و با آن پیوند برقرار می کنند (شکل ۶٫۱).

امولسیون ها ممکن است محتوی امولسیفایرهای آزاد باشند که این امر می تواند بر خواص نهایی تأثیرگذار باشد. قسمت یونی امولسیفایر به قطرات خودشان یک بار وارد می کنند و یون های مخالف مثل سدیم و کلرید به داخل فاز آب نفوذ می کنند.

در اینجا سه نوع سورفاکتانت را بررسی می کنیم:

در سورفاکتانت های آنیونی گروه های قطبی و الکتروظرفیتی (electrovalent) در سرها دارای بار منفی هستند و یک بار منفی را به سطح قطرهای قیر وارد می کنند.

R-COO^–Na⁺

در سورفاکتانت های کاتیونی گروه های قطبی و الکتروظرفیتی (electrovalent) در سرها دارای بار مثبت هستند و یک بار مثبت را به سطح قطرهای قیر وارد می کنند.

R-NH₃⁺Cl^–

در امولسیفایر های غیر یونی، گروه های آب دوست در سرها بدون یونی شدن کوالانس و قطبی هستند و حل می شوند؛ و هر باری که در قیر باشد ناشی از گونه های یونی موجود در خود قیر است.

R-COO(CH₂CH₂O)_xH

در امولسیفایرهای ساده با ساختار ذکرشده در بالا R نشان دهنده قسمت آب دوست است و معمولاً یک زنجیر هیدروکربن بلند شامل ۸ تا ۲۲ کربن است که از چربی های طبیعی و روغن ها مانند پیه (tallow) و یا مانند آلکیل بنزن از نفت مشتق شده است. قسمت آب دوست یا سر آب دوست می تواند شامل آمین ها، سولفونات ها، کربوکسیلات ها، گروه های اتری و الکلی باشد. از امولسیفایرهای دارای یک سر با گروه های چندعاملی شامل یک یا چند نوع از عوامل ذکرشده در بالا به شکل گسترده ای استفاده می شوند.

ساختار امولسیفایر ها