គីមីវិទ្យានៅពីក្រោយខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក៖ របៀបដែលពួកវារលាយ និងរលួយ

១. សេចក្តីផ្តើមអំពីខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក

ខ្សែភាពយន្តរលាយ ជួនកាលគេហៅថាខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក ឬផត ផលិតដោយ អ្នកផ្គត់ផ្គង់ខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក កំពុងតែមានកាន់តែច្រើនឡើងៗនៅក្នុងផលិតផលប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ និងផលិតផលថែរក្សាផ្ទាល់ខ្លួន។ ភាពងាយស្រួល និងការកាត់បន្ថយកាកសំណល់ត្រូវបានសម្រេចដោយខ្សែភាពយន្តទាំងនេះ ដែលរុំព័ទ្ធសារធាតុសម្អាតដែលមានកំហាប់ ហើយរលាយយ៉ាងលឿនក្នុងទឹក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្វីដែលធ្វើឱ្យខ្សែភាពយន្តទាំងនេះដំណើរការបានយ៉ាងពិតប្រាកដ ហើយតើវាខ្វះខាតយ៉ាងដូចម្តេច? ចូរយើងពិនិត្យមើលគីមីវិទ្យានៃខ្សែភាពយន្តដែលរលាយក្នុងទឹក។

២. គ្រឿងផ្សំសំខាន់ៗ៖ អាល់កុលប៉ូលីវីនីល (PVOH)

យ៉ាងហោចណាស់​មាន​អាល់កុល​ប៉ូលីវីនីល​មួយ ដែល​ប៉ូលីវីនីល​អាសេតាត​ដែល​បាន​រំលាយ​ដោយ​ផ្នែក ប៉ូលីវីនីល​ពីរ៉ូលីដូន អាល់គីល​សែលុយឡូស​ដូចជា​មេទីល អេទីល និង​ប្រូភីល​សែលុយឡូស ក៏ដូចជា​ដេរីវេ​របស់​វា​ដូចជា​អេធើរ និង​អេស្ទើរ និង​ប៉ូលីមែរ​អាគ្រីលីក​ដូចជា​ប៉ូលីអាគ្រីឡាត​រលាយ​ក្នុង​ទឹក ប៉ូលីអាគ្រីឡាមីត និង​កូប៉ូលីមែរ​អាន់ហ៊ីដ្រីត​អាគ្រីលីក គឺជា​ឧទាហរណ៍​នៃ​ប៉ូលីមែរ​រលាយ​ក្នុង​ទឹក​ធម្មតា។

នៅក្នុងបេះដូងនៃខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹកដែលផលិតដោយ ក្រុមហ៊ុនផលិតខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក មានប៉ូលីមែរមួយប្រភេទហៅថា អាល់កុលប៉ូលីវីនីល (PVA)។ PVA គឺជាវត្ថុធាតុដើមដែលអាចប្រើប្រាស់បានច្រើនយ៉ាង ដែលផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិចាំបាច់សម្រាប់ខ្សែភាពយន្តទាំងនេះ៖

ភាពរលាយ៖ PVA រលាយយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងទាំងស្រុងនៅក្នុងទឹក សូម្បីតែនៅក្នុងទឹកត្រជាក់ក៏ដោយ។ ខ្សែភាពយន្តសាប៊ូបោកខោអាវដែលមាន PVA ដែលត្រូវបានអ៊ីដ្រូលីស 85–90% អាចរលាយបានទាំងស្រុងនៅក្នុងទឹកត្រជាក់។

កម្លាំង៖ ខ្សែភាពយន្តនេះត្រូវផ្ទុកសារធាតុរាវ និងសារធាតុរឹងដែលមានសកម្មភាពគីមីដោយមិនបាក់បែកមុនអាយុ។

សុវត្ថិភាពបរិស្ថាន៖ PVA ផលិតដោយ ក្រុមហ៊ុនផលិតខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក អាចរលួយបានដោយជីវសាស្រ្ត និងបង្កហានិភ័យតិចតួចបំផុតដល់បរិស្ថាន។

ប៉ូលីវីនីលអាសេតាតជាធម្មតាត្រូវបានសាប៉ូនីញ៉ូម ឬអ៊ីដ្រូលីស ដើម្បីបង្កើត PVOH ដែលជាជ័រសំយោគ។ នៅពេលបំប្លែងក្រុមអាសេតាតនីមួយៗទៅជាក្រុមអាល់កុល PVOH ត្រូវបានគេនិយាយថា "អ៊ីដ្រូលីសទាំងស្រុង"។ ផ្ទុយទៅវិញ PVOH "អ៊ីដ្រូលីសដោយផ្នែក" គឺជាលទ្ធផលប្រសិនបើភាគរយជាក់លាក់នៃក្រុមអាសេតាតត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យនៅដដែល (រូបភាពទី 1)។ ទោះបីជាវីនីលអាសេតាត និងវីនីលអាល់កុលពិតជាកូប៉ូលីមែរក៏ដោយ PVOH នៅតែជាពាក្យទូទៅសម្រាប់ក្រុមចុងក្រោយ។

៣. ភាពរលាយក្នុងទឹករបស់ PVOH

ភាពរលាយក្នុងទឹករបស់ PVOH ត្រូវបានកំណត់ជាទូទៅដោយកម្រិតនៃការបំបែកដោយទឹក (DH) របស់វា ខណៈពេលដែលកម្រិតនៃការប៉ូលីមែររីសាស្យុងរបស់វាដើរតួនាទីបន្ទាប់បន្សំ។ វាត្រូវបានសម្រេចជាចម្បងដោយឥទ្ធិពលផ្ទុយគ្នានៃចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ ម៉្យាងវិញទៀត ដោយសារតែវត្តមាននៃចំណងអ៊ីដ្រូសែនមួយចំនួន វាមានភាពរលាយខ្លាំង ខណៈពេលដែលម៉្យាងវិញទៀត ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលមាននៅក្នុងម៉ូលេគុលខាងក្នុង និងអន្តរម៉ូលេគុលបណ្តាលឱ្យមានឧបសគ្គ និងកាត់បន្ថយភាពរលាយរបស់វា។ PVOH ដែលបំបែកដោយទឹកដោយផ្នែកមានគ្រីស្តាល់តិចជាង មានចំណងអ៊ីដ្រូសែនប្រចាំសប្តាហ៍ច្រើនជាង និងជាទូទៅរលាយក្នុងទឹកត្រជាក់ (<100 C)។ ខណៈពេលដែល PVOH ដែលបំបែកដោយទឹកទាំងស្រុងមានគ្រីស្តាល់ច្រើនជាង ហើយដូច្នេះវារលាយក្នុងទឹកក្តៅ (>600 C)។

៤. ការរលួយជីវសាស្រ្តនៃ PVOH

ប៉ូលីមែរវីនីលដ៏កម្រមួយប្រភេទ ដែលរលាយក្នុងទឹក និងមានសមត្ថភាពរលួយជីវសាស្រ្តចុងក្រោយនៅក្នុងវត្តមាននៃអតិសុខុមប្រាណដែលបានសម្របខ្លួនសមស្របគឺ PVOH ដែលផលិតដោយ ក្រុមហ៊ុនផលិតខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក បរិស្ថានដែល PVOH រកឃើញនៅទីបំផុតមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើវាសនាជីវសាស្រ្តរបស់វា។

ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងប៉ូលីមែរភាគច្រើនដូចជា ប៉ូលីអូលេហ្វីន ប៉ូលីស្ទីរ៉ែន និង ប៉ូលីអាគ្រីឡាត PVOH ត្រូវបានផ្សំឡើងដោយចំណងកាបូនតែមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ PVOH គឺខុសពីប៉ូលីមែរសំយោគផ្សេងទៀត។ វាគឺដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធ 1,3-diol របស់វា ដែលត្រូវបានរកឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងវត្ថុធាតុដើមធម្មជាតិដូចជាកាបូអ៊ីដ្រាត។ វាមិនមែនជារឿងគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេដែលការរលួយជីវសាស្រ្តរបស់ PVOH ជាទូទៅចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការវាយប្រហារដោយអង់ស៊ីមលើឯកតាដដែលៗ 1,3-diol ទាំងនេះនៅខាងក្រៅកោសិកា។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអាស៊ីតខ្លាញ់អ៊ីដ្រូស៊ី និង អាសេតូស៊ី-អ៊ីដ្រូស៊ី ត្រូវបានផលិតជាលទ្ធផល។ ទាំងនេះអាចត្រូវបានរំលាយបន្ថែមទៀតតាមរយៈវដ្ត Krebs និងផ្លូវអុកស៊ីតកម្ម β បុរាណបន្ទាប់ពីការបំបែកអាសេទីឡាស្យុងអង់ស៊ីមក្នុងកោសិកា។ អតិសុខុមប្រាណទាំងអស់ដែលរលួយ PVOH ចែករំលែកយន្តការនេះ។ ប្រភេទផ្សេងៗគ្នាដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ពពួក Pseudomonas និង Sphingomonas ស្ថិតក្នុងចំណោមពូជដែលរលួយ។

រូបភាព ទី 4 ដំណើរការរលួយជីវសាស្រ្តសាមញ្ញនៃ PVOH

៥. ផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន និង ភាពរលួយជីវសាស្រ្ត

យន្តការរលួយនៃខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក ដូចជាអាល់កុលប៉ូលីវីនីល (PVOH) ដែលផលិតដោយ អ្នកផ្គត់ផ្គង់ខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក អាចប្រែប្រួលអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌបរិស្ថាន។ ជាទូទៅ ការប៉ះពាល់នឹងសំណើម កំដៅ និងពន្លឺអាចចាប់ផ្តើមការរិចរិលបាន។ សំណើមអាចបណ្តាលឱ្យមានជាតិទឹក ដែលបំបែកខ្សែសង្វាក់ប៉ូលីមែរទៅជាបំណែកតូចៗ។ កំដៅអាចបង្កើនល្បឿនដំណើរការនេះ ខណៈពេលដែលការប៉ះពាល់នឹងពន្លឺអាចបង្កឱ្យមានការកត់សុីពន្លឺ ដែលនាំឱ្យមានការរិចរិលបន្ថែមទៀត។ នៅក្នុងបរិស្ថានដ៏អាក្រក់ សកម្មភាពអតិសុខុមប្រាណក៏អាចរួមចំណែកដល់ការរិចរិលផងដែរ។ ជារួម កត្តាទាំងនេះអាចបណ្តាលឱ្យមានការរលួយនៃខ្សែភាពយន្តទៅជាសមាសធាតុរលាយក្នុងទឹកតាមពេលវេលា។

៦. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

សរុបមក ខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក ដែលជំរុញដោយគីមីវិទ្យានៃអាល់កុលប៉ូលីវីនីល (PVOH) ផ្តល់នូវភាពងាយស្រួល និងអត្ថប្រយោជន៍បរិស្ថាននៅក្នុងផលិតផលថែរក្សាគេហដ្ឋាន និងផ្ទាល់ខ្លួន។ ជាមួយនឹងបំរែបំរួលដូចជាខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹកក្តៅ និងទឹកត្រជាក់ ភាពបត់បែនរបស់ពួកវាបំពេញតម្រូវការកម្មវិធីផ្សេងៗគ្នា។ ភាពរលាយ កម្លាំង និងភាពរលួយជីវសាស្រ្តរបស់ PVOH ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈលេចធ្លោ ទោះបីជាការរលួយរបស់វាអាចប្រែប្រួលអាស្រ័យលើកត្តាបរិស្ថានក៏ដោយ។ ការយល់ដឹងអំពីវិទ្យាសាស្ត្រនៅពីក្រោយខ្សែភាពយន្តទាំងនេះគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរបស់វាឱ្យបានអតិបរមា ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់បរិស្ថានឱ្យនៅកម្រិតអប្បបរមា។

សំណួរដែលសួរញឹកញាប់

១. តើ​ខ្សែភាពយន្ត​រលាយ​ក្នុង​ទឹក​ជា​អ្វី ហើយ​វា​ដំណើរការ​យ៉ាង​ដូចម្តេច?

ខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាខ្សែភាពយន្តរលាយ ឬ pods រុំព័ទ្ធសារធាតុសម្អាតដែលមានកំហាប់ ហើយរលាយយ៉ាងលឿនក្នុងទឹក។ ពួកវាដំណើរការដោយប្រើប្រាស់ប៉ូលីមែរដូចជាអាល់កុលប៉ូលីវីនីល (PVOH) ដែលរលាយទាំងស្រុងក្នុងទឹក ដោយបញ្ចេញមាតិកាដែលរុំព័ទ្ធ។

2. តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​ភាព​ខុស​គ្នា​រវាង​ខ្សែភាពយន្ត​រលាយ​ក្នុង​ទឹក​ក្តៅ និង​ទឹក​ត្រជាក់?

ខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹកក្តៅរលាយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយស័ក្តិសមសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងបរិយាកាសទឹកក្តៅ ដូចជាសាប៊ូលាងចានជាដើម។ ខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹកត្រជាក់រលាយយ៉ាងងាយស្រួលក្នុងទឹកត្រជាក់ ហើយស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីដូចជាថង់បោកគក់ ឬការវេចខ្ចប់ប្រើតែម្តង។

៣. តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​សារធាតុ​ផ្សំ​សំខាន់​នៅ​ក្នុង​ខ្សែភាពយន្ត​រលាយ​ក្នុង​ទឹក ហើយ​ហេតុអ្វី​បាន​ជា​វា​សំខាន់?

គ្រឿងផ្សំសំខាន់នៅក្នុងខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹកគឺអាល់កុលប៉ូលីវីនីល (PVOH)។ វាផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់ៗដូចជាភាពរលាយ កម្លាំង និងសុវត្ថិភាពបរិស្ថាន។ PVOH អាចរលួយបានយ៉ាងងាយ និងរលាយយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងទាំងស្រុងក្នុងទឹក ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តទាំងនេះ។

៤. តើកម្រិតនៃអ៊ីដ្រូលីសប៉ះពាល់ដល់ភាពរលាយក្នុងទឹករបស់ PVOH យ៉ាងដូចម្តេច?

កម្រិតនៃការបំបែកដោយទឹក (DH) របស់ PVOH ជាចម្បងកំណត់ពីភាពរលាយក្នុងទឹករបស់វា។ PVOH ដែលបំបែកដោយទឹកដោយផ្នែកមានគ្រីស្តាល់តិចជាង និងរលាយបានច្រើនជាងនៅក្នុងទឹកត្រជាក់ ខណៈពេលដែល PVOH ដែលបំបែកដោយទឹកទាំងស្រុងមានគ្រីស្តាល់ច្រើនជាង និងរលាយក្នុងទឹកក្តៅ។

៥. តើ​មាន​កត្តា​អ្វីខ្លះ​ដែល​រួមចំណែក​ដល់​ការរិចរិល​នៃ​ខ្សែភាពយន្ត​រលាយ​ក្នុង​ទឹក?

ការប៉ះពាល់នឹងសំណើម កំដៅ ពន្លឺ និងសកម្មភាពអតិសុខុមប្រាណអាចរួមចំណែកដល់ការរិចរិលនៃខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក។ សំណើមអាចបណ្តាលឱ្យមានជាតិទឹក កំដៅអាចបង្កើនល្បឿននៃការរិចរិល ការប៉ះពាល់នឹងពន្លឺអាចបង្កឱ្យមានអុកស៊ីតកម្មពន្លឺ ហើយសកម្មភាពអតិសុខុមប្រាណអាចបំបែកខ្សែសង្វាក់ប៉ូលីមែរបន្ថែមទៀតតាមពេលវេលា។

REFERENCES

១. ភាពរលួយជីវសាស្រ្តនៃខ្សែភាពយន្តដែលមានមូលដ្ឋានលើអាល់កុលប៉ូលីវីនីលដែលប្រើសម្រាប់កន្សោមសាប៊ូបោកខោអាវរាវ

២. ការបកប្រែវិទ្យាសាស្ត្ររបស់យើង៖ អំពីខ្សែភាពយន្តរលាយក្នុងទឹក

៣. តើអ្វីដែលធ្វើឱ្យសាប៊ូបោកខោអាវរលាយអាចស្អិតជាប់គ្នា ហើយតើវាមានសុវត្ថិភាពសម្រាប់បរិស្ថានដែរឬទេ?