المادة الفعالة في المنظفات هي المكون الأساسي الذي يُكسب المنظفات قدرتها على إزالة الأوساخ والزيوت والشوائب من الأسطح. تُعرف هذه المواد بالمواد الفعالة سطحيا، وتُعد جزءًا مهمًا من التركيبة الكيميائية لأي منظف. تتكون المواد الفعالة سطحيا من جزيئات تمتلك خواص محبة للماء (hydrophilic) وخواص محبة للزيت أو غير محبة للماء (hydrophobic)، ما يمكنها من التفاعل مع كل من الأوساخ الذائبة في الزيت والماء.
جدول المحتويات
أنواع المواد الفعالة السطحية
تُقسم المواد الفعالة السطحية في المنظفات إلى أربعة أنواع رئيسية:
- الأنيونية: تحتوي هذه المواد على شحنات سالبة وتعمل بشكل جيد في إزالة الزيوت والشحوم. مثالها كبريتات لوريث الصوديوم وحمض السلفونيك.
- الكاتيونية: تحمل شحنات موجبة وتُستخدم عادةً في مستحضرات العناية بالبشرة والشعر لما لها من خواص مضادة للكهرباء الساكنة والتنعيم كما تستخدم في مطريات الألبسة.
- غير الأيونية: لا تحمل شحنات كهربائية، وتكون فعالة في التنظيف لكن ضعيفة الرغوة.
- المواد الفعالة المذبذبة: تحمل شحنتين (موجبة وسالبة) وتتغير طبيعتها وفقاً لدرجة الحموضة والقلوية في الخلطة.
كما يمكنكم الإطلاع أكثر على هذه الأنواع من خلال المقالة هذه
آلية عمل المواد الفعالة
تعمل المواد الفعالة سطحيا عن طريق تقليل التوتر السطحي بين الماء والأوساخ. فعند إضافة المنظف إلى الماء، تشكل الجزيئات الفعالة تجمعات تُسمى “مذيلات” (micelles) حيث تتجه الأجزاء المحبة للزيت نحو الداخل، محتويةً الأوساخ الدهنية، بينما تتجه الأجزاء المحبة للماء نحو الخارج، مما يسمح بإذابة الأوساخ في الماء والتخلص منها.
حساب المادة الفعالة
لحساب نسبة المادة الفعالة في خلطة المنظفات نظريًا دون الحاجة للتحليل التجريبي، يُمكنك استخدام بيانات التركيب وتركيز المواد المضافة لتحديد الكمية الدقيقة للمادة الفعالة. يعتمد هذا الحساب النظري على معرفة تركيز كل مكون ونسبة المادة الفعالة فيه.
الخطوات الأساسية لحساب نسبة المادة الفعالة نظريًا
- تحديد المواد الأولية الفعالة:
حدد جميع المواد الفعالة في الخلطة، وهي المواد الفعالة سطحيا (كالأنواع الأنيونية، والمذبذبة، وغير الأيونية) و في الجدول أمثلة عنها
| مواد فعالة أنيونية | مواد فعالة مذبذبة | مواد فعالة غير أيونية |
|---|---|---|
| حمض السلفونيك | كوكاميدو بروبيل بيتائين | كوكاميد ثنائي ايثانول أمين |
| صوديوم لوريث سلفات | كوكاميدوبروبيل أمين أكسيد | ايثوكسيلات الكحول |
| الفا اولفين سلفونات | كوكو أمفو اسيتات | كوكو جلوكوزيد |
- تحديد تركيز المواد الفعالة للمواد الأولية .
احصل على نسبة المادة الفعالة في كل مكون من الشركة المصنعة أو من مصدر موثوق. على سبيل المثال، إذا كانت المادة الفعالة في كبريتات لوريث الصوديوم تمثل 70% من وزنه، فهذا يعني أن كل 100 جرام من كبريتات لوريث الصوديوم تحتوي على 70 جرام من المادة الفعالة. - حساب كمية المادة الفعالة لكل مكون
استخدم الصيغة التالية لحساب كمية المادة الفعالة في كل مكون:
كمية المادة الفعالة في المكون=كمية المكون في الخلطة×نسبة المادة الفعالة في المادة الخام
مثال: إذا كانت لدينا خلطة تحتوي على 10 كيلو جرامًا من كبريتات لوريث الصوديوم ذات تركيز 70%، فإن كمية المادة الفعالة في هذا المكون ستكون:
النسبة المادة الفعالة = 10 × 0.7 = 7 كيلو جرام
ملاحظة لحساب النسبة المئوية: النسبة المئوية هي رقم منسوب إلى مئة ففي حالتنا 70% يمكن أن تكتب 0.7 لأنها حاصل قسمة 70 على 100
70%=70 ÷ 100=0.7 - جمع كميات المادة الفعالة
اجمع كميات المادة الفعالة التي حسبتها لكل مكون للحصول على إجمالي كمية المادة الفعالة في الخلطة. - حساب الوزن الكلي للخلطة:
نقوم بجمع المواد الداخلة بالخلطة كما هي قبل حساب المواد الفعالة بها - حساب نسبة المادة الفعالة الكلية في الخلطة
لحساب النسبة المئوية للمادة الفعالة الكلية في الخلطة، استخدم الصيغة التالية:
نسبة المادة الفعالة الكلية= (مجموع المواد الفعالة ÷ الوزن الكلي للخلطة )×100
مثال عملي
لنفترض أن لدينا خلطة مكونة من:
50 جرامًا من كبريتات لوريث الصوديوم بنسبة مادة فعالة 70%.
10 جرامًا من مادة فعالة غير أيونية بنسبة مادة فعالة 100%.
440 جرامًا من مواد أخرى لا تحتوي على مادة فعالة مثلا ماء.
الخطوات:
- حساب كمية المادة الفعالة في كبريتات لوريث الصوديوم:
50×0.7=35 جرام - حساب كمية المادة الفعالة في المادة غير الأيونية:
10×1=10 جرام - حساب إجمالي كمية المادة الفعالة:
إجمالي المواد الفعالة = 35 + 10 = 45 جرام - حساب الوزن الكلي للخلطة: نأخذ أوزان المواد كاملة ونجمعها
الوزن الكلي للخلطة =50 + 10 + 440 = 500 جرام - حساب النسبة المئوية للمادة الفعالة الكلية:
نسبة المادة الفعالة الكلية= (مجموع المواد الفعالة ÷ الوزن الكلي للخلطة )×100
نسبة المادة الفعالة = (45 ÷ 500 ) × 100 = 9
كما تم تصميم ملف إكسل لتسهيل حساب مجموع المواد الفعالة لخلطة مكونة من 100 كغ (أو 100 جرام المهم المحافظة على النسبة من 100)وفيها عدة مواد فعالة بالتراكيز الأكثر شهرة لها، ما عليك إلا وضع النسب وتم ترك ثلاث فراغات لوضع أي مادة فعالة غير مذكورة .