बुनियादी ज्ञान – वॉटर-इमल्शन क्या है?

तेल-जल, जल-तेल; तेल-गंदगी, गंदगी-तेल; जल-गंदगी, गंदगी-जल। तेल, जल एवं गंदगी मिलकर एक अवक्षेपण बनाते हैं… यही है जल का घोलन। इमल्शन वाला पानी बस नीचे निकाल देना ही काफी है।

इस पोस्ट को अंतिम बार “डेजर्ट में तैरने वाली मछली” द्वारा 2015-11-8 08:42 पर संपादित किया गया। ये ऐसे कार्बनिक यौगिक हैं, जो आपस में अघुलनशील तरल पदार्थों को स्थिर दूधिया घोल में बदलने में मदद करते हैं। ये सभी, सतही गतिशीलता वाले पदार्थ हैं; ये तरल पदार्थों के बीच के संपर्क-तनाव को कम करते हैं, जिससे आपस में अघुलनशील तरल पदार्थ आसानी से एक-दूसरे में मिल सकते हैं। एमल्सीकरण के दौरान, विघटित घटक बहुत छोटे तरल बुलबुलों के रूप में (जिनका व्यास 0.1 माइक्रोमीटर से लेकर कई दस माइक्रोमीटर तक होता है) निरंतर घटक में समान रूप से वितरित हो जाते हैं। एमल्सीफायर, इन तरल बुलबुलों की सतह पर एक पतली परत या द्विविद्युत स्तर बनाता है; ताकि ये आपस में जुड़ न सकें, एवं एमल्सन की स्थिरता बनी रहे। एमल्शन, एक असमजातीय प्रणाली है। सबसे आम प्रकार, वह है जिसमें पानी निरंतर घटक के रूप में होता है, जबकि पानी में अघुलनशील कार्बनिक तरल पदार्थ विखंडित घटक के रूप में होता है; ऐसे अवस्था को “वॉटर-इन-ऑयल एमल्शन ऐसे भी वॉटर-इन-ऑयल एमल्शन होते हैं, जिनमें पानी विघटक घटक के रूप में होता है, जबकि पानी में अघुलनशील कार्बनिक तरल पदार्थ निरंतर घटक के रूप में होता है। एक स्थिर एमल्शन तैयार करने हेतु, एक ही प्रकार का इमल्सिफायर उपयोग में लाया जा सकता है; या फिर कई प्रकार के इमल्सिफायरों का उपयोग भी किया जा सकता है। इमल्सिफायर अणुओं में हाइड्रोफिलिक एवं लिपोफिलिक दोनों प्रकार के घटक होते हैं। उनके जल-प्रेमी भागों की विशेषताओं के आधार पर, इन्हें निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ① ऋणात्मक आयन वाले एमल्सीफायर। ये ऐसे एमल्सीफायर हैं, जो पानी में विघटित होकर अल्काइल या आर्यल समूहों वाले ऋणात्मक आवेश वाले हाइड्रोफिलिक समूह उत्पन्न करते हैं; जैसे कि कार्बोक्सिलेट, सल्फेट एवं सल्फोनेट आदि। ऐसे इमल्सीफायरों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। आमतौर पर पाए जाने वाले उत्पादों में साबुन (C15–17H31–37COONa), स्टीयरिक एसिड सोडियम सल्फेट (C17H35COONa), डोडेसिल सल्फेट सोडियम (C12H25OSO3Na) एवं कैल्शियम डोडेसिल बेंजोसल्फेट आदि शामिल हैं। ऋणात्मक आयन वाले एमल्सीफायरों का उपयोग क्षारीय या तटस्थ परिस्थितियों में ही किया जाना चाहिए। जब विभिन्न एमल्सीफायरों का उपयोग करके एमल्शन तैयार किया जाता है, तो ऋणात्मक आयन वाले एमल्सीफायरों को आपस में मिलाकर भी उपयोग में लाया जा सकता है; साथ ही इन्हें गैर-आयन वाले एमल्सीफायरों के साथ भी मिलाकर उपयोग में लाया जा स ऋणात्मक आयनीय एवं धनात्मक आयनीय एमल्सिफायरों का उपयोग एक ही एमल्शन में एक साथ नहीं किया जा सकता। ऐसा करने से एमल्शन की स्थिरता बिगड़ जाती है। ②धनात्मक आयनीय एमल्सिफायर। यह पानी में विद्युत-आयनीकरण के द्वारा ऐसे धनात्मक आयनों का निर्माण करता है, जिनमें अल्काइल या एरोमैटिक समूह होते हैं। ऐसे इमल्सिफायरों की संख्या कम है; ये सभी अमीनो यौगिकों के व्युत्पन्न हैं। उदाहरण के लिए, N-डुओडेसिलडाइमीन का उपयोग पॉलीमरीकरण अभिक्रियाओं में किया जा सकता है। गैर-आयनिक एमल्सीफायर। इसकी विशेषता यह है कि यह पानी में विद्युतोत्सर्जन नहीं करत इसका जल-प्रेमी हिस्सा, विभिन्न ध्रुवीय समूहों से मिलकर बना होता है; जिनमें पॉलीऑक्सीएथिलीन ईथर एवं पॉलीऑक्सीप्रोपिलीन ईथर आम हैं। इसका वसामृदु भाग (एल्काइल या आर्यल) सीधे ऑक्सीएथिलीन ईथर बंधन से जुड़ा होता है। विशिष्ट उत्पादों में पैराक्सीनिलफेनॉल पॉलीऑक्सीएथिलीन ईथर शामिल है; यह एक नॉन-आयनिक एमल्सीफायर है। इसकी पॉलीईथर श्रृंखला में मौजूद ऑक्सीजन परमाणु, पानी के साथ हाइड्रोजन बंधन बना सकते हैं; इस कारण यह पानी में घुल सकता है। इसका उपयोग अम्लीय परिस्थितियों में भी किया जा सकता है, एवं क्षारीय परिस्थितियों में भी। इसका इमल्शन बनाने का गुण बहुत अच्छा है; इसलिए इसका उपयोग रसायन उद्योग, वस्त्र उद्योग, कीटनाशक उद्योग, तेल उद्योग एवं लेटेक्स उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है।

दरअसल, तेल, पानी एवं गंदगी को अलग-अलग करना संभव नहीं हो रहा है। वास्तव में तो पानी को ही बाहर निकालना आवश्यक है, लेकिन बाहर निकलने वाले पानी में तेल एवं गंदगी भी मौजूद है। ——यदि अलगाव की प्रक्रिया अच्छी हो, तो तरल पदार्थ वर्गीकृत हो जाएंगे। ऊपर से नीचे की ओर क्रमशः तेल, पानी एवं गंदगी होगी, एवं ये सभी अपने-अपने निकास द्वारों से बाहर निकल जाएंगे। ——यदि अलगाव सही तरीके से हो जाए, तो निकलने वाला तरल पदार्थ स्पष्ट होना चाहिए। एमल्सीफाई होने के बाद, निकलने वाला पानी गंदा एवं अपारदर्शी होता है; यह दूध जैसा ही होता है।

इमल्शन, तेल एवं पानी के बीच मौजूद तीसरा चरण है; इसे “एमल्शन” कहा जाता है। (जबकि सस्पेंशन में ठोस कण पानी में घुले रहते हैं।) इमल्शन के कारण तेल-पानी या पानी-तेल का अलगाव कठिन हो जाता है।

पूछना है कि, एमल्सीफाई करने के बाद तेल एवं पानी को फिर से अलग करने हेतु कौन-सा तरीका उपयोग में आ सकता है...

डिमर्जेंट – यह तेल एवं पानी को अलग करने में मदद करता है।