இடைமுகத்தில் நுரையை எவ்வாறு கட்டுப்படுத்துகிறது நுரையடைப்புத் தடுப்பான்

ஒரு நுரைத்தடுப்பான், திரவம் அதை முழுமையாக ஏற்காத பட்சத்தில் மட்டுமே செயல்படும். ஒரு முடிக்கப்பட்ட டின்னைப் பார்ப்பதற்குப் பதிலாக நுரைக்கும் திரவத்தைப் பார்க்கும் வரை இது தலைகீழாகத் தோன்றும். நான் இந்தத் தயாரிப்புகளை ஒரே இடத்தில் இருந்து மதிப்பிடுகிறேன்: இரண்டு குமிழிகளுக்கு இடையில் உள்ள மெல்லிய சுவர். அந்தக் கலப்பொருள் பிரதான திரவத்திலேயே கரைந்து இருந்தால், அது அந்தச் சுவரை ஒருபோதும் சென்றடையாது. அது கடுமையாக நிராகரிக்கப்பட்டால், அது துளிகளாக உருண்டு, பள்ளங்களை விட்டுச் செல்கிறது. பயனுள்ள வகைகள், அந்த இரண்டு தோல்விகளுக்கும் இடையில் உள்ள குறுகிய பட்டைக்குள் இருக்கின்றன.

நுரை நீண்ட நேரம் நீடிப்பதற்குக் காரணம், நுண்ணிழைப் பொருள் காற்று–நீர் இடைமுகத்தில் அமர்ந்து, அந்தப் படலத்தை நெகிழ்வாக வைத்திருப்பதுதான். கரைப்பான்களைக் கொண்ட ஒரு வட்டு, ஒரு பம்ப், ஒரு தெளிப்புத் துப்பாக்கி அல்லது ஒரு காற்றூட்டக் குளத்திலிருந்து காற்று தொடர்ந்து வந்துகொண்டே இருக்கிறது. நுரையைக் கட்டுப்படுத்தும் துளி அந்தப் படலத்திற்குள் நுழைந்து, அதில் பரவி, ஒரு பலவீனமான பாலத்தை உருவாக்க வேண்டும். அப்போதுதான் திரவம் வடியவும், குமிழி சரிந்து விழவும் செய்யும். நுழைவதற்கும் பரவுவதற்கும் நுரையிடும் திரவத்தை விட குறைந்த பரப்பியல் இறுக்கம் மற்றும் அதில் குறைந்த கரைதிறன் தேவை. அதுதான் முழு தந்திரமும். பாலிடைமிதில்சிலாக்ஸேன், 72 mN/m பரப்பியல் இறுக்கமுள்ள நீரில் சுமார் 20 mN/m பரப்பியல் இறுக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அது கடினமாகப் பரவுகிறது. பல எமுல்சன்களில் உள்ள நீர்ப்பிடியாமை கொண்ட சிலிக்கா, ஒரு ஊசி போலச் செயல்பட்டு அந்தப் பிளவை முடிக்கிறது. நீர்ப்பிடியாமை கொண்ட துகள்களைக் கொண்ட மினரல் ஆயில் டிஃபோமர் அதே வேலையை மெதுவான முறையில் செய்கிறது. பாலிஈதர் வகைகள் பெரும்பாலும் வெப்பநிலையை எதிர்பார்த்துக் காத்திருக்கும்: அவை குளிர்ச்சியாக இருக்கும்போது அமைதியாக இருக்கும், அவற்றின் கிளவுட் பாயிண்ட் அருகே கரையக்கூடிய தன்மையை இழந்து, அப்போதுதான் இடைமுகத்தில் இடம்பிடிக்கும்.

ஆய்வகக் கோப்பைகள் இதை மறைக்கின்றன. ஒரு குலுக்கிச் சோதனை, விரைவான வீக்கத்தைக் காட்டுகிறது. ஒரு சுழற்சி வரிசை, வெட்டு, வெப்பம் மற்றும் ஒரு நாள் பம்ப்பிங்கிற்குப் பிறகும் இருக்கும் துளியை வெகுமதியாக அளிக்கிறது. அதிகப்படியான எமுல்சிஃபையர், சூத்திரத்தில் உள்ள ஆன்டிஃபோம்-ஐ “நன்றாக” ஆக்குகிறது, ஆனால் குமிழில் பயனற்றதாக்குகிறது. மிகக் குறைவாக இருந்தாலோ, அல்லது தவறான சிலிகான் பயன்படுத்தப்பட்டாலோ, உலர்ந்த பூச்சு மீன் கண் விழி போன்ற துளைகளையும், ஒரு கொழுப்புப் படலத்தையும் காட்டும், அல்லது மீண்டும் பூசினால் அது ஈரமாகாது. ஒரே வாரத்தில், ஒரே ரெசின் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி இந்த இரண்டு குறைபாடுகளையும் நான் சந்தித்திருக்கிறேன். மருந்தளவு கிட்டத்தட்ட மாறவில்லை. இணக்கத்தன்மை மாறியது.

அதனால்தான் நான் நீர் சார்ந்த பூச்சுகளில் சேர்ப்பதைப் பிரிக்கிறேன். ஒரு பகுதி அரைப்பானுக்குச் செல்கிறது, ஏனெனில் மில் காற்றை உள்ளிழுத்து, ஒரு சொரசொரப்பான துளியைப் பூச்சுப் படலம் தாங்கும் அளவுக்கு மென்மையாக்கும். மற்றொரு பகுதி, பாகுத்தன்மை அதிகரிக்கத் தொடங்கும் போது மட்டுமே தோன்றும் நுண்நுரையைப் பிடிப்பதற்காக 'லெட் டவுன்' பகுதிக்குச் செல்கிறது. ஒரு தாமதமான உந்துதல் காகிதத்தில் திறமையானதாகத் தோன்றுகிறது. அது அமைந்து வரும் படலத்தில் சிறிய குமிழிகளைப் பூட்டிவிடுகிறது. செயல்முறை நீரும் இதே யோசனையை வெவ்வேறு அலகுகளுடன் கொண்டுள்ளது: ஒரு சீரான சில பத்து ppm-கள் பொதுவாக நுரைக்கும் தொட்டிக்குள் அவசரமாக வெளியேற்றுவதை விட சிறந்ததாகும்.

ஒரு மணி நேரம் சுழற்சிக்குப் பிறகு பிடிப்புத்தன்மை நீங்கும்போது, நான் முதலில் சிகிச்சை விகிதத்தை அதிகரிக்க மாட்டேன். ஹைட்ரோஃபோப் பொருள் இணக்கத்தன்மைக்காக வெட்டப்பட்டதா, pH மசகுக்கலவையை சிதைத்ததா, அல்லது அந்த கிரேடு மேற்பரப்பு நுரையை மட்டும் அழிப்பதற்காக உருவாக்கப்பட்டதா, ஆனால் திரவத்தின் உள்ளே இருக்கும் நுண்ணுரையை அல்லவா என்று நான் கேட்கிறேன். ஏற்கனவே கரைந்துவிட்ட ஒரு கிரேடின் டோஸை அதிகரிப்பது என்பது, மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை வரவழைத்து, அதே நேரத்தில் நுரையைத் தக்கவைத்துக் கொள்ளும் ஒரு வழியாகும்.

எனவே, தொழில்நுட்பக் கேள்வி “எந்த ஆன்டிஃபோம் மிகவும் சக்திவாய்ந்தது” என்பது அல்ல. ஒரு துளி, திரையைத் தொடர்ந்து கண்டறியும் அளவுக்கு, சற்று தடுமாறி நீண்ட நேரம் தங்க முடியுமா என்பதுதான் கேள்வி. அந்த வாய்ப்பு குறுகியது. அதை இருபுறமும் தவறவிட்டால், தொட்டி மீண்டும் பரபரப்பாகத் தோன்றும், அல்லது திரை உடைந்ததாகத் தெரியும்.