యంత్రాంగం సర్ఫ్యాక్టెంట్లు, ఇంటర్ఫేషియల్ మాడిఫైయర్లుగా, పౌడర్ ఎండబెట్టడం సమయంలో కణాల మధ్య పరస్పర చర్యలు మరియు ప్యాకింగ్ ప్రవర్తనను ప్రభావితం చేయడం ద్వారా తుది ఉత్పత్తి యొక్క రంధ్ర నిర్మాణ లక్షణాలను గణనీయంగా మారుస్తాయి. ఈ పత్రం ఎండిన పొడుల రంధ్ర పంపిణీపై సర్ఫ్యాక్టెంట్ల ప్రభావ విధానం, నియంత్రణ నియమాలు మరియు అనువర్తన ప్రాముఖ్యతను క్రమపద్ధతిలో అన్వేషిస్తుంది మరియు సంబంధిత ప్రయోగాత్మక డేటాను విశ్లేషిస్తుంది.
I. పోర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ యొక్క సర్ఫ్యాక్టెంట్ నియంత్రణ యొక్క ప్రాథమిక దృగ్విషయం
అల్ట్రాఫైన్ అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్ పౌడర్ యొక్క ఎండబెట్టే ప్రయోగాన్ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, సర్ఫ్యాక్టెంట్ లేని నమూనా ఎండబెట్టిన తర్వాత హార్డ్ అగ్లోమీరేట్లను ఏర్పరుస్తుంది, చాలా అసమాన పోర్ సైజు పంపిణీతో. గరిష్ట పోర్ సైజు 3 μm మించిపోయింది, అయితే కనిష్ట పోర్ సైజు 0.05 μm మాత్రమే, 60 రెట్లు వరకు తేడా ఉంది. దీనికి విరుద్ధంగా, సర్ఫ్యాక్టెంట్ యొక్క తగిన మొత్తాన్ని జోడించిన తర్వాత, పౌడర్ వదులుగా ఉంది, పోర్ సైజులు 0.02–0.1 μm మధ్య కేంద్రీకృతమై, గరిష్ట పోర్ సైజు 0.5 μm మించకుండా, పోర్ పంపిణీ యొక్క ఏకరూపతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.
వివిధ పొడి వ్యవస్థలలో ఇలాంటి దృగ్విషయాలు గమనించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, ZAO నానోపార్టికల్స్ తయారీలో, PEG-400 నుండి జెడ్ఎన్²⁺ యొక్క మోలార్ నిష్పత్తి 1:16 ఉన్నప్పుడు, ఫలిత పొడి 10 ఎన్ఎమ్ కంటే తక్కువ కణ పరిమాణం కలిగి ఉంది మరియు స్పష్టమైన సముదాయం లేదు, సర్ఫ్యాక్టెంట్ లేని వ్యవస్థతో పోలిస్తే రంధ్ర పరిమాణం సుమారు 42% పెరిగింది. ఈ ఫలితాలు సర్ఫ్యాక్టెంట్లు సముదాయాన్ని నిరోధించడంలో మరియు రంధ్ర నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయని చూపిస్తున్నాయి.
II (ఐ). సర్ఫ్యాక్టెంట్ చర్య యొక్క యంత్రాంగం
సర్ఫ్యాక్టెంట్ల ద్వారా రంధ్ర నిర్మాణాన్ని నియంత్రించడం ప్రధానంగా ఘన-ద్రవ ఇంటర్ఫేస్ వద్ద వాటి శోషణ ప్రవర్తన మరియు ఎండబెట్టడం సమయంలో ఇంటర్పార్టికల్ శక్తులలో వాటి జోక్యం నుండి పుడుతుంది. ప్రత్యేకంగా, దీనిని ఈ క్రింది రెండు విధానాలలో సంగ్రహించవచ్చు:
కేశనాళిక పీడనాన్ని తగ్గించడం మరియు గట్టి సముదాయ నిర్మాణాన్ని నిరోధించడం
తడి పొడిని ఎండబెట్టే ప్రక్రియలో, ద్రవం యొక్క బాష్పీభవనం కణాల మధ్య కేశనాళిక ప్రతికూల పీడనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీనివల్ల అవి కలిసిపోయి గట్టి అగ్లోమీరేట్లను ఏర్పరుస్తాయి. సర్ఫ్యాక్టెంట్లు కణ ఉపరితలంపై శోషించబడిన తర్వాత, అవి ఘన-ద్రవ ఇంటర్ఫేషియల్ టెన్షన్ను తగ్గించగలవు, తద్వారా కేశనాళిక పీడనాన్ని సుమారు 10⁴ పా నుండి 10³ పా క్రమానికి తగ్గిస్తాయి, కేశనాళిక సంకోచం వల్ల కలిగే కణ సముదాయాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తాయి.
స్టెరిక్ హిండెన్స్ ఇంటర్పార్టికల్ రసాయన బంధాన్ని అడ్డుకుంటుంది.
సర్ఫ్యాక్టెంట్ల యొక్క పొడవైన గొలుసు పరమాణు నిర్మాణం కణ ఉపరితలంపై స్టెరిక్ అవరోధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడటాన్ని నిరోధిస్తుంది మరియు కణాల మధ్య హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలను వారధి చేస్తుంది, తద్వారా తిరిగి మార్చలేని అగ్రిగేషన్ను తగ్గిస్తుంది. సర్ఫ్యాక్టెంట్లను జోడించడం వలన ఎండబెట్టడం సమయంలో మొత్తం కణాల సంఖ్య 99.9% నుండి 30% కంటే తక్కువకు తగ్గుతుందని ప్రయోగాత్మక డేటా చూపిస్తుంది, ఇది కణ అగ్రిగేషన్ గణనీయంగా అణచివేయబడిందని సూచిస్తుంది.
