Köpük Kesici

Köpük Kesici
  • 30.11.2022
Köpük Kesici Günlük hayatımızda, endüstride hatta doğanın kendisinde varlığına sık sık şahit olduğumuz; kimi zaman eğlencemiz kimi zaman sorunumuz olan köpüklerin ne olduğunu, neden oluştuğunu ve nasıl yok olduğunu hiç düşündünüz mü? Köpük mekanizması, gaz bir sıvı içinde iyi disperse özelliği gösteren baloncuk kütlesinden oluşur. Yüzey aktif malzeme, su ve havanın bir araya gelmesiyle oluşan bu gaz kabarcıkları, evlerimizde temizleme ajanları olarak karşımıza çıkar. Evlerimizde temizlik amacıyla kullandığımız sıvı deterjanlar, çamaşır deterjanları ve şampuanlar bu mekanizma ile çalışır. Bu ürünleri kullanırken ne kadar fazla köpük görürsek o kadar güzel temizlik yaptığımıza ikna oluruz. Ancak oluşan her köpük bizi bu kadar mutlu etmiyor. Endüstriyel süreçlerde köpüğün varlığı ve kontrol edilememesi ciddi sorunları beraberinde getirir. Oluşan köpük düzgün kontrol edilemezse; işlem süresinin artmasına, kimyasalların stabilitesinin etkilenmesine, pompa veriminin düşmesine, bitmiş ürün performansın standardize edilememesine, ekipman kapasitesinin azalmasına, dolum sürecini uzatmasına sebep olabilir. Her bir sorun işletmelerin masraflarını doğrudan etkilemektedir. İşletmelerde gözlemlenen köpükler genellikle; harmanlama ve karıştırma süreçlerinde, sirküle sistemlerde, damıtma, süzme, doldurma ve taşıma sırasında oluşmaktadır. Köpük Kesici
Köpük Nasıl Oluşur?
Bazı çözeltilerin çok fazla, bazılarının orta ve bir çoğunun neden hiç köpürmediğini açıklayacak iyi bir bilimsel teori henüz oluşmamıştır. Günümüzde köpürme teorisinin en önemli problemi değişik sistemlerdeki fiziko-kimyasal faktörlerin tam olarak açıklanamamasıdır. gas and water Ancak kısmen köpük oluşumu ile alakalı iki teori kabul edilmiştir. Bu konuda yapılan ilk kabul; saf sıvılar köpürmez. İkinci kabul ise; köpüren çözelti ile çözünen maddenin yüzey aktivitesi arasında bağlantı olduğu kabul edilmektedir. Literatür, oluşan köpük sistemlerini daha iyi açıklayabilmek adına sınıflandırma yapılmaktadır. gas buble Köpürmeyen Sistemler: Saf sıvılar köpük oluşturmaz. Ayrıca benzer kimyasal yapı ve yüzey gerilimine sahip çözeltiler ve hidrofil maddelerin çözeltileri köpürmeyen sistemler sınıfında tanımlanır. Geçici Köpük Oluşan Sistemler: Yüzey aktivitesini orta düzeyde düşüren maddelerin çözeltileri ile elde edilir. Geçici köpükler en iyi kısa zincirli alifatik alkollerin ve asitlerin seyreltik çözeltileriyle karakterize edilebilir. Köpük ömrü, çözelti konsantrasyonuna bağlı olarak değişir. Kalıcı Köpük Oluşan Sistemler: Sadece seyreltiğinde yüzey gerilim kuvvetini düşüren (yüzey aktivitesi yüksek olan malzemeler) maddeler kalıcı köpük oluşturur. Evlerimizde kullandığımız temizleyici sabunlar ve deterjanlar bu yapılara örnektir.
Köpük Kesme Mekanizması
Köpük kesicilerin en önemli etkisi yüzey elastikiyetini azaltma yönünde olmalıdır. Köpük kesicilerin gerilme karşısında sabit bir yüzey gerilimi göstermesi gerekir. Bunu yapabilmek için yüzeyde bulunan köpürtücü maddelerin etkilerini ortadan kaldırması gerekir. Bu sebeple tek başına çok düşük yüzey gerilim katsayısı olmalı ve film üzerine yayılmalıdır. Genel olarak 20 dyn/cm gibi çok düşük yüzey gerilimi değerine sahip silikon bileşikleri, suda çözünmedikleri için diğer tip köpük kesicilerden daha tesirlidirler. Köpük kesici olarak, emülsiyon veya çözelti halinde kullanılırlar. 1-60 ppm. arası miktarların bile köpük kesmekte son derece etkili olduğu bilinmektedir. köpük kesici döngü Bir köpük kesme mekanizmasında dikkat edilmesi gereken ve kesme performansını doğrudan etkileyen fiziko-kimyasal özellikler bulunmaktadır. Bunlar; Çözünürlük: Birçok köpük kesici sulu sistemlerde düşük çözünürlüğe sahiptir. Daha etkili bir köpük kesme işlemi için aktif madde miktarının çözelti içinde en iyi şekilde çözünmesi gerekir. Damlacık Partikül Boyutu: Baloncuk duvarından köpük kesici damlasının geçmesini sağlayan kuvvet, köpük kesici partikül boyutu küçüldükçe artar. Hidrofobik Katıların Bulunması: Sıvı/katı karışımlar genellikle tek başına kullanılan yapılardan daha etkin sonuçlar göstermektedir. Köpük kesicinin içerdiği hidrofobik katı parçacıklar verimliliği arttırarak direnci rahatlıkla kırabilmektedir. Kesme Mukavemeti: Bu özellik prensip olarak katı/sıvı partiküllerinin ayrışmasına ve köpük kesici partikül boyutuna bağlıdır. Tekrarlayan Köpük Etkisi: Genellikle tekrarlayan köpük etkisi sürekli proseslerde gözlemlenmektedir. Hidrofobik partikül boyutunun sabitlenmesi ile köpük kesmeefektinin sürekliliği sağlanabilmektedir. Birden fazla çalkalama metodu ile bu köpük kesme efektinin sürekliliği ölçülebilir. Yüzey Aktif Konsantrasyonu: Bir köpük kesici sisteminin, yüksek miktarda yüzey aktif konsantrasyonuna sahip olması köpük kesme efektini zayıflatarak, ara yüzey oluşumunu sağlayarak köpüklenme etkisi oluşturabilir. Çözünmüş Tuz Partikülleri: Ortamda yüksek miktarda metal iyonunun bulunması, köpük kesicinin verimliliğini düşüren bir özelliktir. Zıt iyonlar, yüzey aktif molekülündeki polar uçları çevreleyerek yüzey aktif moleküllerin elektrostatik etkileşimini zayıflatır.
Köpük Kesme Performansını Neler Etkiler?
Köpük kesicilerin kullanıldığı ve ortam şartlarının sürekli değiştiği alanlar vardır. Köpük kesici ürünler, oluşan köpük ile kimyasal yapı olarak uyumsuz olmalıdır. Bir köpük kesici, ne kadar yüksek performans gösterirse sistem ile uyumluluğu o kadar düşük olur. Bir köpük kesici ne kadar uyumlu olursa performansı o kadar düşük olur. Uygun köpük kesiciyi belirlemek için uygulama ortamının özellikleri dikkate alınmalıdır. Bu sebeple köpük kesicilerin çeşitliliği çoktur. Birçok farklı fonksiyonel yapıda ve aktif miktarda köpük kesiciler bulunmaktadır. Bunun sebebi fizoko-kimyasal durumlar, ortam karaterizasyonu ve kullanım yöntemine bağlı olarak değişmektedir. Ar-Ge Merkezimizin çalışmaları ve teknik birikimi ile, sisteminizde en iyi çalışacak köpük kesiciyi belirlemek için basitçe bazı sorulara cevap vermemiz gerekir. • Çalışma ortamında pH kaçtır? • Uygulama sırasında sıcaklık kullanılacak mı? • Belirlenen çözelti konsantrasyonu nedir? • İşletme koşullarında mekanik hız ve devir bulunuyor mu? • Ortamın iyonik karakteri nedir? • Sistemin viskozitesi kaçtır? • Sistemde uçucu bileşikler bulunuyor mu? • Sistemde oluşan köpük sınıfı nedir?
Köpük Kesicilerden Beklenen Performans Nedir?
Bizi en çok düşündüren hatta beklentilerimizi minimuma indirmemize sebep olan soru tam olarak budur. ‘’Bir köpük kesiciden nasıl performans beklemeliyim?’’ Ar-Ge Merkezimizin sunduğu ürün grupları farklı sorunlara çözüm olmak amacıyla geliştirilmiştir. Bu sebeple beklentiniz, çözümümüzdür. Genel olarak köpük kesiciden beklenen performans kriterleri; Hızlı Anlık Köpük Kesme Kabiliyeti: Köpüren sisteme ilave edilerek anında köpüğü kesme performansı olarak sınıflanır. Bu performans “knockdown” etkisi olarak adlandırılır.   Uzun Süreli Dayanım: Köpüren sisteme köpük kesici malzemenin ilave edilmesinden sonra da uzun süre her türlü karışma ve devir hızına rağmen köpük oluşumuna engel olunması durumudur. Hızlı Anlık Köpük Kesme Kabiliyeti Yüksek Aktivite: Düşük dozajlamaya rağmen yüksek performans gösteren köpük kesicilerdir. Düşük Viskozite: Dozajlama ve pompalama sistemleri içeren uygulamalarda sıklıkla beklenen bir fiziksel özelliktir. Sıcaklık: Yüksek ve düşük sıcaklıklarda çalışan köpük kesiciler sıklıkla tercih edilir. Özellikle sürekli sistemlerde işletmede uzun süreli devirler sistem 25oC’de başlasa da zamanla sıcaklığın artması ile ısınır. Geniş sıcaklık aralığında çalışan köpük kesiciler bu sistemler için oldukça tercih edilir haldedir. pH: İşletmede kullanılan suyun alkali miktarının sürekli değiştiği göz önüne alındığında geniş pH aralığında çalışabilen köpük kesiciler olası sitemi etkilen pH değişimlerinden etkilenmeyerek süreçleri olumsuz etkilemez. Yüksek Tuz Konsantrasyonu: İşletme ve uygulama farklılıklarına bağlı olarak, her köpük kesici tuzlu ortamda yüksek performans sergilemez. Bu yüzden ortam tuz konsantrasyonuna bağlı köpük kesici seçimi yapılmalıdır. Çözünürlük: Farklı iyonik karakterlerde bile çözünme kolaylığı veren köpük kesiciler kullanılarak hem raf ömrünüzü hem stabilitenizi doğrudan etkiler. İyi Hava Aldırıcı Özellik: Hava tahliyesini gerçekleştiren köpük kesicilerin yüksek köpük kesme gücü vardır. Eda Kamertay Kurttay Kaşif Latro Kimya

Yazıyı Paylaş