நீர் அடிப்படையிலான ஆன்டிஃபோம்: நுரையை எதிர்த்துப் போராடுவதில் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த முன்னணியாளர்கள்

ஹாய், நுரை ஒரு சுமூகமான செயல்பாட்டை ஒரு கொதிக்கும் கனவாக மாற்றும் ஒரு தொழில்துறை சூழலில் நீங்கள் எப்போதாவது பணியாற்றியிருந்தால், அதன் விளைவுகளை நீங்கள் அறிந்திருப்பீர்கள். இரசாயன உருவாக்க உலகில், இருபது ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நீர் அடிப்படையிலான ஆன்டிஃபோம் மீது கவனம் செலுத்தி வரும் ஒரு மூத்த நிபுணராக, நான் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள் முதல் உணவு ஆலைகள் வரை அனைத்திற்கும் தீர்வுகளைக் கலந்து கொடுத்துள்ளேன். இந்த ஆன்டிஃபோம் எப்போதும் முன்னிலைப்படுத்தப்படுவதில்லை, ஆனால் அவைதான் சூழலைப் பசுமையாகவும் செயல்பாடுகளைத் திறமையாகவும் வைத்திருக்கின்றன. குறிப்பாக, விதிமுறைகள் மேலும் நீடித்த தேர்வுகளுக்காகத் தூண்டும்போது, அவை பலமுறை நிலைமையைச் சரிசெய்வதை நான் கண்டிருக்கிறேன். இந்தக் கட்டுரையில், நீர் அடிப்படையிலான ஆன்டிஃபோம் என்றால் என்ன, அவை நுரையை எவ்வாறு கையாளுகின்றன, அவற்றின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள், உண்மையான பயன்பாடுகள், மற்றும் அடுத்ததாக வரவிருப்பவை என்னென்ன என்பது பற்றி நான் உங்களுக்கு விளக்குகிறேன். நுரை உங்கள் பணிகளுக்குத் தடையாக இருந்தால், இதைப் பற்றிச் சிந்திக்க இது சில நல்ல யோசனைகளை வழங்கக்கூடும்.

முதலில், நாம் எதைப் பற்றிப் பேசுகிறோம் என்பதைத் தெளிவுபடுத்திக் கொள்வோம். நீர் அடிப்படையிலான ஆன்டிஃபோம்கள், சில சமயங்களில் அக்யூஷஸ் டிஃபோமர்ஸ் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, இவை நீரில் எளிதில் கரையக்கூடிய அல்லது பரவக்கூடிய நுரை-கட்டுப்பாட்டுப் பொருட்களாகும். எண்ணெய் அல்லது சிலிக்கான் வகைகளைப் போலல்லாமல், இவை நீரைச் சுமப்பியாகக் கொண்டு, கொழுப்பு ஆல்கஹால்கள், பாலிகிளிகால்கள் அல்லது எஸ்டர் சேர்மங்கள் போன்ற பொருட்களுடன் கலக்கப்படுகின்றன. இவை பெரும்பாலும் நிலைத்தன்மைக்காக எமுல்சிஃபை செய்யப்படுகின்றன, மேலும் சில சமயங்களில் செயல்திறனை அதிகரிக்க சர்ஃபெக்டன்ட்கள் அல்லது பாலிமர்களைச் சேர்க்கிறோம். நான் ஃபார்முலேட் செய்வதில் ஆரம்பித்த ஆரம்ப நாட்களில், அடிப்படை பாலிஎதிலீன் கிளைக்கால் கலவைகளுடன் தொடங்கினேன், ஆனால் இப்போது நாங்கள் உயிரி சிதைக்கக்கூடிய மற்றும் குறைந்த-VOC கொண்ட அதிநவீன கலவைகளை உருவாக்குகிறோம். இதன் முக்கிய அம்சம் என்னவென்றால், இவை சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் எந்தவிதமான மோசமான எச்சங்களையும் விடாமல் இயற்கையாகவே சிதைந்துவிடுகின்றன.

நுரை எல்லா இடங்களிலும் தோன்றுகிறது, அது வெறுமனே எரிச்சலூட்டுவது மட்டுமல்ல—அது செயல்பாடுகளைத் தடுக்கிறது. திரவங்களில் காற்று சிக்கிக்கொள்ளும்போது, சோப்புகள், புரதங்கள் அல்லது இடைமுகத்தில் மேற்பரப்பு இழுவிசையைக் குறைக்கும் இரசாயனங்கள் போன்ற பரப்பியல் செயல்பாடு கொண்ட பொருட்களால் இது நிகழ்கிறது. ஒரு வண்ணப்பூச்சாலைகளில், நிறமிகளைக் கலப்பது தொட்டிகளை மீறிய நுரையை உருவாக்கலாம்; மதுபானத் தயாரிப்பில், புளித்தெடுப்பு குழாய்களை அடைக்கும் நுரையை எழுப்புகிறது. கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு ஒரு பொதுவான உதாரணம்: காற்றூட்டம் நுண்ணுயிர்களுக்கு உணவளித்தாலும், சோப்புப் பொருட்கள் மற்றும் கரிமப் பொருட்களிலிருந்து நுரையை எழுப்புகிறது, இது கசிவுகள், குறைந்த ஆக்ஸிஜன் பரிமாற்றம் மற்றும் பாதுகாப்பு அபாயங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. கட்டுப்பாடில்லாமல் விட்டால், உற்பத்தி நிறுத்தம், அதிக செலவுகள் மற்றும் அபராதங்கள் விதிக்கப்பட வாய்ப்புள்ளது. கடுமையான இரசாயனங்கள் இல்லாமல் அந்தக் குமிழிகளைக் குறிவைத்து செயல்படும் நீர் அடிப்படையிலான நுரையடைப்பான்கள் உதவுகின்றன.

அவை தங்கள் மாயாஜாலத்தை எப்படிச் செய்கின்றன? அது வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் ஆகியவற்றின் ஒரு புத்திசாலித்தனமான கலவையாகும். சேர்க்கப்படும்போது, செயல்மிகு பொருட்கள் குமிழிச் சுவர்களில் பரவி, நிலைப்படுத்திகளை இடம்பெயரச் செய்து, திரைகளை நிலையற்றதாக்கத் தேவையான அளவுக்கு மட்டும் பரப்பியல் அழுத்தத்தை அதிகரிக்கின்றன. குமிழ்கள் ஒன்றோடொன்று இணைந்து—இணையும்போது—பெரிதாகி, வெடிக்கின்றன, காற்றை வெளியேற அனுமதிக்கின்றன. உதாரணமாக, பாலிகால்கள் லமெல்லாக்களை (அந்த மெல்லிய குமிழி அடுக்குகள்) இணைப்பதன் மூலம் “நுரை நீக்கும் முகவர்” ஆகச் செயல்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் கொழுப்பு அமிலங்கள் ஊடுருவிச் செல்ல ஹைட்ரோஃபோபಿಸಿட்டியை வழங்குகின்றன. நீர் அடிப்படையிலானவற்றில் எனக்குப் பிடித்த விஷயம் அவற்றின் விரைவான ஒருங்கிணைப்பு; எண்ணெய் போன்ற பிரிவுப் பிரச்சினைகள் இல்லை. நான் நடத்திய சோதனைகளில், நிலைத்தன்மை முக்கியமான, படிவுத் தொட்டிகள் போன்ற குறைந்த-வெட்டு சூழல்களில் அவை பெரும்பாலும் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன. மேலும், நீரில் கரையக்கூடியவை என்பதால், அவற்றைக் கையாள்வது எளிது—சிறப்பு உபகரணங்கள் தேவையில்லை.

இங்குள்ள பெரிய வெற்றி சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த தன்மைதான். EPA போன்ற முகமைகள் நீடித்த மாசுகளுக்கு எதிராக கடுமையான நடவடிக்கை எடுக்கும்போது, நீர் அடிப்படையிலான ஆன்டிஃபோம்-கள் தனித்துத் தெரிகின்றன, ஏனெனில் அவை பெரும்பாலும் மக்கும் தன்மை கொண்டவை, தாவரக் கொழுப்புகள் போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன. அவை குறைந்த நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, இது அவற்றை உணவு தொடர்புக்குப் பாதுகாப்பானதாக ஆக்குகிறது (பால் அல்லது பானப் பதப்படுத்தலுக்கு FDA-ஆல் அங்கீகரிக்கப்பட்டது என நினைக்கவும்) மற்றும் உணர்திறன் மிக்க சூழலமைப்புகளுக்கும் ஏற்றதாகிறது. விலை? அவை போட்டித்தன்மை வாய்ந்தவை, குறிப்பாக பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டிற்கு, மேலும் pH அல்லது வெப்பநிலைக்கு அதிக மாற்றங்கள் தேவையில்லை. ஒரு மத்திய மேற்கு பால் ஆலையில் நடந்த ஒரு திட்டம் எனக்கு நினைவிருக்கிறது: பால் புரதங்களிலிருந்து வரும் நுரை, பாஸ்டரైசேஷனைத் தடுத்துக் கொண்டிருந்தது. நாங்கள் பாலிகிலிகோல் அடிப்படையிலான ஒரு நுரையடைப்பிற்கு மாறினோம், அது நுரையை நீக்கியது மட்டுமல்லாமல், அவர்களின் கரிமச் சான்றிதழ்களையும் பூர்த்தி செய்து, கழிவுகளை 25% குறைத்து, அனைத்தையும் விதிமுறைகளுக்கு இணங்க வைத்தது.

பன்முகத்தன்மை மற்றொரு வலுவான அம்சமாகும். இந்த நுரையைத் தடுக்கும் பொருட்கள் செறிவுகளாக, பால்மங்களாக அல்லது உலர்ந்த கலவைக்கான தூள்களாகக் கிடைக்கின்றன. அதிக காரத்தன்மை கொண்ட சுத்தப்படுத்திகளுக்கு, எஸ்டர் அடிப்படையிலானவை நன்றாகச் செயல்படுகின்றன; அமிலத்தன்மை கொண்ட பழச்சாறுகளில், ஆல்கஹால் வகைகள் விரும்பத்தகாத சுவைகளைத் தடுக்கின்றன. மரக்கூழ் மற்றும் காகிதத் தொழிலில், லிக்னின் நுரை பிடிவாதமாக இருக்கும் இடங்களிலும், அல்லது சாயத் தொழிலில் சாயக் குளியலின் குமிழிகளைக் கட்டுப்படுத்தவும் இவை சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன. வெப்பத்தைச் சமாளிப்பதில் சிறந்தவையாக இருந்தாலும், உடலில் சேரக்கூடிய சிலிக்கானுடன் ஒப்பிடும்போது, நீர் அடிப்படையிலான விருப்பங்கள் வெளியேற்றத்திற்கு மிகவும் தூய்மையானவை. தாது எண்ணெய்கள் மலிவானவை ஆனால் எண்ணெய் பிசுபிசுப்பைக் கொண்டவை—நீர் அடிப்படையிலானவை அந்த குழப்பத்தைத் தவிர்க்கின்றன, இருப்பினும் தீவிர வெப்பத்தில் அதிக அளவு தேவைப்படலாம் (அவை சுமார் 100-120°C வரை மட்டுமே தாங்கும்).

நிச்சயமாக, எந்தவொரு தயாரிப்பும் குறைபாடற்றது அல்ல. மிகவும் எண்ணெய் நிறைந்த அமைப்புகளில், சேர்க்கைகள் இல்லாமல் அவை நன்றாகப் பரவாமல் போகலாம், இது முழுமையற்ற கட்டுப்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது. உயிரி சிதைக்கக்கூடிய தன்மை ஒரு கூடுதல் நன்மை, ஆனால் அது நிலைப்படுத்தப்படவில்லை என்றால், குறுகிய சேமிப்பு ஆயுளைக் கொண்டிருக்கலாம். அதிகப்படியான அளவு? பானங்கள் போன்ற தெளிவான தயாரிப்புகளில் மங்கல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. நான் எப்போதும் முன்னோட்டச் சோதனை செய்யக் கற்றுக்கொண்டேன்: 50-200 பிபிஎம்-இல் தொடங்கி, நுரையின் உயரத்தைக் கண்காணித்து, சரிசெய்யவும். இணக்கத்தன்மைச் சோதனைகள் முக்கியம்—கழிவுநீரில் உள்ள எமுல்சன்கள் அல்லது ஃப்ளோக்குலண்டுகளுடன் அவை சிக்கல்களை ஏற்படுத்தாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்யவும்.

நிகழ்வுலகக் கதைகள் இதைத் தெளிவுபடுத்துகின்றன. நான் ஆலோசனை வழங்கிய கலிஃபோர்னியாவின் ஒரு ஒயின் ஆலைகளில், திராட்சைப் பழச் சாறு நொதித்தலின்போது நுரைத்து, தயாரிப்பு வீணாகிக் கொண்டிருந்தது. கொழுப்பு எஸ்டர்களைக் கொண்ட ஒரு பிரத்யேக நீர் அடிப்படையிலான கலவை அதைக் கட்டுப்படுத்தி, சுவைகளைப் பாதுகாத்ததுடன் அவர்களின் நிலைத்தன்மை இலக்குகளையும் அடைந்தது. மருந்துத் துறையில், கலாச்சாரங்கள் மாசுபடாமல் சரியாக நுரையுடன் பொங்கி எழுவதை உறுதிசெய்ய நொதிப்பான்களில் இவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வீட்டுப் பயன்பாட்டு சுத்தப்படுத்திகளில் கூட, சலவை இயந்திரங்களில் ஏற்படும் எரிச்சலூட்டும் நிரம்பி வழிவதை இவை தடுக்கின்றன.

எதிர்காலத்தைப் பொறுத்தவரை, இந்தத் துறை புதுமைகளால் பரபரப்பாக உள்ளது. பாசி அல்லது நுண்ணுயிர்களிலிருந்து பெறப்படும் உயிரி-சார் ஆன்டிஃபோம் (antifoam) போன்றவை வெளிவருகின்றன, இவை மக்கும் தன்மையை 100% வரை உயர்த்துகின்றன. நானோ-தொழில்நுட்ப ஒருங்கிணைப்புகள் மூலம் அதே விளைவுக்கு மிகக் குறைந்த அளவுகளையே பயன்படுத்த முடியும், இது செலவுகளை மேலும் குறைக்கும். காலநிலை மாற்றத்திற்கு முக்கியத்துவம் அளிக்கப்படுவதால், குறைந்த-கார்பன் உற்பத்தி முறைகள் உருவாக்கத்தில் உள்ளன—கருத்தரிப்பு அடிப்படைகளுக்குப் பதிலாக செயற்கை அடிப்படைகளைப் பயன்படுத்துவது போன்றவை. எனது பார்வையில், நீர் பற்றாக்குறை அதிகரிக்கும்போது, தொழில்துறையில் மறுசுழற்சிச் சுற்றுகளுக்கு இவை இன்றியமையாதவையாக இருக்கும்.

முடிவாக, நீர் அடிப்படையிலான ஆன்டிஃபோம், சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாக இருப்பது என்பது செயல்திறனைப் பலி கொடுப்பதாகாது என்பதை நிரூபிக்கின்றன. அவை என் கருவிப்பெட்டியின் முக்கிய அங்கமாக இருந்து, நுரையை ஒரு மறக்கப்பட்ட பிரச்சினையாக மாற்றி வருகின்றன. நீங்கள் குமிழிகளுடன் போராடும் செயல்பாடுகளில் இருந்தால், இவற்றைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்—அவை உங்களுக்கு சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த ஒரு சாதகமாக இருக்கக்கூடும். ஒருமுறை முயற்சித்துப் பாருங்கள்; பூமியும் (உங்கள் லாபமும்) உங்களுக்கு நன்றி தெரிவிக்கும்.