سوڈیم ڈوڈیسائل سلفیٹ (SDS) ایک اینیونک سرفیکٹنٹ ہے جو صفائی اور صنعتی عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ 70 ڈگری پر، اس کا اہم مائیکل ارتکاز (CMC) تقریباً 0.05–0.1 wt% (500–1,000 ppm) ہے۔ سی ایم سی کے نیچے، سرفیکٹنٹ مالیکیولز مونومر کے طور پر موجود ہوتے ہیں اور ٹائٹینیم کی سطح پر جذب ہوتے ہیں، گیلے ہونے کے رویے کو بدلتے ہیں اور یکساں گیلا ہونے کو فروغ دیتے ہیں۔ سی ایم سی کے اوپر، مائیکلز بنتے ہیں، اور سطح ہائیڈروفوبک ہو جاتی ہے، جس کے نتیجے میں ڈیوٹنگ اور مقامی الیکٹرولائٹ بوندوں کی تشکیل ہوتی ہے۔ یہ بوندیں امتیازی ہوا کے خلیے بناتی ہیں، جس کی وجہ سے بوندوں کے کناروں پر گڑھا پڑ جاتا ہے۔ سنکنرن کا نمونہ CMC کے نیچے یکساں چھوٹی اینچنگ سے CMC کے اوپر شدید مقامی گڑھے میں منتقل ہو جاتا ہے۔

CMC کا طریقہ کار-انحصار گیلا اور سنکنرن

سرفیکٹینٹس ٹائٹینیم کی سطح پر اپنی ہائیڈروفوبک دموں کے ساتھ دھات سے دور ہوتے ہیں۔ کم ارتکاز پر (سی ایم سی کے نیچے)، جذب شدہ تہہ نامکمل ہے، اور سطح ہائیڈرو فیلک رہتی ہے، جس سے یکساں الیکٹرولائٹ رابطے کی اجازت ہوتی ہے۔ سی ایم سی کے اوپر ارتکاز پر، ایک مکمل بیلیئر بنتا ہے، جو سطح کو ہائیڈروفوبک بناتا ہے۔ پانی کی بوندیں پھیلنے کے بجائے سطح پر بن جاتی ہیں۔ آکسیجن کا پھیلاؤ مرکز کے مقابلے میں بوندوں کے پتلے کناروں کے ذریعے تیز تر ہوتا ہے، جس سے تفریق ہوا کے خلیے بنتے ہیں۔ قطرہ کا مرکز انوڈک اور گڑھے بن جاتا ہے، جبکہ کنارے کیتھوڈک ہوتے ہیں۔

ایس ڈی ایس ارتکاز کے فنکشن کے طور پر مقداری سنکنرن پیٹرن

70 ڈگری (CMC سے اوپر) پر 2% SDS میں 500 گھنٹے سے زیادہ مختلف ڈائیوشنز کے ساتھ کنٹرول شدہ ٹیسٹنگ نے گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لیے درج ذیل سنکنرن رویے کو قائم کیا ہے۔ 0.02% (CMC سے نیچے) کے SDS ارتکاز پر، سطح ہائیڈرو فیلک رہتی ہے، سنکنرن کی شرح 0.02–0.05 ملی میٹر فی سال ہے، پٹنگ کثافت 0-5 گڑھے فی سینٹی میٹر ہے، اور اینچنگ یکساں ہے۔ 0.05–0.08% (CMC پر)، سطح ہائیڈروفوبک میں منتقل ہوتی ہے، سنکنرن کی شرح 0.05–0.10 ملی میٹر فی سال بڑھ جاتی ہے، پٹنگ کثافت 5–20 گڑھے فی cm² تک پہنچ جاتی ہے، اور قطرہ-کی شکل کے گڑھے ظاہر ہوتے ہیں۔ 0.1–0.5% (CMC سے اوپر)، سطح مکمل طور پر ہائیڈروفوبک ہے، سنکنرن کی شرح 0.08–0.15 ملی میٹر فی سال ہے، گڑھے کی کثافت 20-80 گڑھے فی cm² ہے، اور گڑھے ابھرے ہوئے کناروں کے ساتھ گول گول ہیں۔ 1–2% (عام استعمال کے ارتکاز) پر، سنکنرن کی شرح 0.10–0.20 ملی میٹر فی سال ہے، پٹنگ کثافت 80 گڑھے فی سینٹی میٹر سے زیادہ ہے، اور شدید قطرہ-پٹنگ ہوتی ہے۔ 5% SDS پر، سنکنرن کی شرح 0.15–0.30 ملی میٹر فی سال ہے، اور 1.2 ملی میٹر کی دیوار کا سوراخ 4,000–8,000 گھنٹے کے اندر ہوتا ہے۔

سی ایم سی اور سنکنرن پر درجہ حرارت اور سرفیکٹنٹ کی قسم کا اثر

SDS کے لیے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ CMC کم ہو جاتا ہے۔ 30 ڈگری پر، CMC 0.08–0.12% ہے، اور CMC سے اوپر سنکنرن کی شرح 0.05-0.10 ملی میٹر سالانہ ہے۔ 50 ڈگری پر، CMC 0.06–0.10% ہے، اور شرح 0.08–0.15 ملی میٹر سالانہ ہے۔ 70 ڈگری پر، CMC 0.05–0.08% ہے، اور شرح 0.10–0.20 ملی میٹر سالانہ ہے۔ 90 ڈگری پر، CMC 0.04–0.07% ہے، اور شرح 0.15–0.30 ملی میٹر سالانہ ہے۔ Nonionic سرفیکٹینٹس (مثال کے طور پر، Triton X-100) ایک ہی ہائیڈرو فوبک منتقلی کا سبب نہیں بنتے ہیں اور قطرہ قطرہ پیٹنگ کو متاثر نہیں کرتے ہیں۔ Cationic surfactants (مثال کے طور پر، CTAB) اس سے بھی زیادہ شدید پٹنگ کا سبب بن سکتے ہیں۔

ٹائٹینیم ہیٹر کے لیے سرفیکٹنٹ کنسنٹریشن مینجمنٹ گائیڈ

درج ذیل جدول گریڈ 2 کے ٹائٹینیم ہیٹر پر 70 ڈگری پر پٹنگ کو کم سے کم کرنے کے لیے CMC کی نسبت SDS کے ارتکاز کے لیے سفارشات فراہم کرتا ہے۔

ارتکاز کنٹرول سے باہر انجینئرنگ

ٹائٹینیم گریڈ پٹنگ مزاحمت کو متاثر کرتا ہے۔ گریڈ 7 (پیلیڈیم-مستحکم) میں قطرہ قطرہ کے لیے 2–3 گنا زیادہ مزاحمت ہے، جو قابل قبول سنکنرن کی شرح کے ساتھ 2–3× CMC پر آپریشن کی اجازت دیتا ہے۔ گریڈ 12 انٹرمیڈیٹ بہتری پیش کرتا ہے۔ دیوار کی موٹائی گڑھے میں داخل ہونے کا الاؤنس فراہم کرتی ہے۔ ایک 2.0 ملی میٹر کی دیوار 0.15 ملی میٹر فی سال کے ساتھ 13 سال تک رہتی ہے۔ ہیٹر کی واقفیت اہم ہے؛ عمودی ہیٹر افقی ہیٹر کے مقابلے میں زیادہ مؤثر طریقے سے بوندوں کو بہاتے ہیں، جس سے پٹنگ کی شدت کم ہوتی ہے۔ گیلا کرنے والا ایجنٹ (مثلاً، تھوڑی مقدار میں نانونک سرفیکٹنٹ) شامل کرنے سے ہائیڈرو فیلک رویے کو بحال کیا جا سکتا ہے یہاں تک کہ اعلی SDS کی تعداد میں بھی۔

باخبر تفصیلات بنانا

70 ڈگری (تقریبا 20–40× CMC) پر 2% SDS میں ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر کے لیے، گریڈ 7 ٹائٹینیم کی وضاحت کریں اور ہر سال 0.08–0.15 ملی میٹر کی پٹنگ سنکنرن کی شرح کو قبول کریں۔ گریڈ 2 کے لیے، ایس ڈی ایس کے ارتکاز کو کم کر کے 0.1% (1–2× CMC) سے کم کر دیں یا متبادل سرفیکٹنٹ استعمال کر کے۔ ڈراپلیٹ پٹنگ کے ساتھ موجودہ ہیٹر کے لیے، SDS جذب کا مقابلہ کرنے اور ہائیڈرو فیلک گیلا کو بحال کرنے کے لیے 0.1% nonionic سرفیکٹنٹ (مثال کے طور پر، Triton X-100) شامل کریں۔ آپریشن کے دوران، ہیٹر کا معائنہ کریں کہ کناروں کے ساتھ مخصوص سرکلر گڑھے ہیں۔ اگر پٹنگ 0.2 ملی میٹر گہرائی سے زیادہ ہو تو ہیٹر کو بدل دیں۔ یہ سمجھ کر کہ کس طرح CMC گیلے ہونے کے رویے کو تبدیل کرتا ہے، انجینئر مناسب ٹائٹینیم درجات کا انتخاب کرتا ہے یا مقامی گڑھے کو روکنے کے لیے سرفیکٹنٹ کے ارتکاز کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔