اللزوجة هي مقاومة السائل للتدفق، أي مدى صعوبة تحرك طبقاته فوق بعضها.
يُمكن تخيّل اللزوجة على أنها “الاحتكاك الداخلي” بين جزيئات المادة أثناء حركتها.
كلما زادت اللزوجة، زادت صعوبة تدفق السائل (مثل العسل)، وكلما قلت اللزوجة، أصبح التدفق أسهل (مثل الماء).
تقاس اللزوجة بوحدة الباسكال-ثانية (Pa·s) أو السنتي بواز (cP).
الماء له لزوجة منخفضة تقريبا 1 cP ، بينما العسل له لزوجة عالية قد تصل ل 10000 cP.
العوامل المؤثرة على اللزوجة
درجة الحرارة: كلما زادت درجة الحرارة، قلت اللزوجة بسبب زيادة طاقة حركة الجزيئات.
الضغط: عند زيادة الضغط، قد تزيد اللزوجة في بعض السوائل.
التركيب الجزيئي: السوائل التي تحتوي على جزيئات معقدة وطويلة السلاسل تكون أكثر لزوجة.
تعريف اللزوجة في المنظفات
كما ذكرنا سابق فإن اللزوجة هي مقياس لمقاومة السائل للتدفق. في صناعة المنظفات، تحدد اللزوجة مدى سُمك وقوام المنتج وتأثيره على كفاءة التنظيف.
بعض المنظفات يجب أن تكون لزوجتها متوسطة مثل سائل الجلي، بينما تحتاج بعض المنتجات إلى لزوجة أعلى مثل الصابون السائل أو الشامبو لضمان تجربة استخدام مناسبة.
دور اللزوجة في كفاءة التنظيف
إذا كانت اللزوجة مرتفعة جدًا، فقد يكون من الصعب توزيع المنتج بالتساوي على السطح.
إذا كانت منخفضة جدًا، قد لا يلتصق المنتج جيدًا بالسطح ويُشطف بسرعة قبل أن يُزيل الأوساخ.
كيفية ضبط اللزوجة في صناعة المنظفات
يتم تعديل اللزوجة باستخدام عوامل مُغلِّظة (Thickening Agents) مثل:
الصمغيات الطبيعية مثل صمغ زانثان (Xanthan Gum).
المواد البوليمرية مثل كربومير (Carbomer).
كلوريد الصوديوم (NaCl) الذي يزيد اللزوجة في المنظفات المحتوية على سلفات لوريث الصوديوم (SLES).
أجهزة قياس اللزوجة
- مقياس اللزوجة الدوراني (Rotational Viscometer – Brookfield Viscometer)
يعتمد على دوران مغزل داخل العينة وقياس المقاومة التي يواجهها أثناء الحركة.
جهاز بروكفيلد هو الأشهر في هذه الفئة، ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة المنظفات لقياس اللزوجة سواء كانت نيوتونية أو غير نيوتونية بدقة عالية.
- جهاز سقوط الكرة المعدنية (Falling Ball Viscometer)
يقيس اللزوجة عن طريق حساب الزمن الذي تستغرقه كرة معدنية للسقوط داخل السائل تحت تأثير الجاذبية.
مناسب للسوائل التي تتبع قوانين نيوتن في اللزوجة، ويعطي قراءات دقيقة خاصة للمنظفات الشفافة.
- مقياس اللزوجة بالكأس والتدفق (Ford Cup or Zahn Cup)
يعتمد على قياس الزمن الذي يستغرقه السائل للمرور عبر فتحة صغيرة في الكأس.
يُستخدم للفحوصات السريعة لكنه أقل دقة من الأجهزة الدورانية أو أجهزة السقوط.
الفرق بين المائع النيوتوني وغير النيوتوني:
تخيل أنك تحرك ملعقة في كوب ماء (أو زيت معدني) – ستجد أن الماء يسيل بسهولة، سواء حركته بسرعة أو ببطء. هذا لأنه مائع نيوتوني، حيث تبقى لزوجته ثابتة دائمًا.
الآن، جرب تحريك ملعقة في جل الشعر أو معجون أسنان – ستلاحظ أنه يكون سميكًا إذا حركته ببطء، لكنه يصبح أخف وأسهل في الحركة إذا حركته بسرعة. هذا مثال على مائع غير نيوتوني، حيث تتغير لزوجته حسب القوة التي تؤثر عليه.
– الماء (أو زيت معدني) = نيوتوني (لزوجته لا تتغير).
– جل الشعر ، معجون الأسنان = غير نيوتوني (لزوجته تتغير حسب القوة المؤثرة- معدل القص).
إذا كان عند رؤية لإنشاء مشروع كيميائي لا تتردد بالتواصل معنا بالضغط هنا