Microemulsion
مائیکرو ایملشن تیل، پانی اور سرفیکٹینٹ کے واضح، تھرموڈینامک طور پر مستحکم آئسوٹروپک مائع مرکب ہوتے ہیں، جو اکثر کوسرفیکٹینٹ کے ساتھ مل کر ہوتے ہیں۔ آبی مرحلے میں نمک اور/یا دیگر اجزاء شامل ہو سکتے ہیں، اور "تیل" دراصل مختلف ہائیڈرو کاربن کا ایک پیچیدہ مرکب ہو سکتا ہے۔ عام ایملشن کے برعکس، مائیکرو ایملشن اجزاء کے سادہ اختلاط پر بنتے ہیں اور عام طور پر عام ایملشن کی تشکیل میں استعمال ہونے والے اعلی شیر حالات کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ مائیکرو ایملشن کی تین بنیادی اقسام براہ راست (پانی میں منتشر تیل، او/ڈبلیو)، الٹا (تیل میں منتشر پانی، ڈبلیو/او) اور بائیکونٹینیوس ہیں۔ ٹرنیری سسٹمز جیسے مائیکرو ایملشنز میں، جہاں دو غیر متزلزل مراحل (پانی اور 'تیل') ایک سرفیکٹینٹ کے ساتھ موجود ہوتے ہیں، سرفیکٹینٹ مالیکیولز تیل اور پانی کے درمیان انٹرفیس پر ایک مونو لیئر تشکیل دے سکتے ہیں، جس میں تیل کے مرحلے میں تحلیل ہونے والے سرفیکٹینٹ مالیکیولز کی ہائیڈروفوبک دم اور آبی مرحلے میں ہائیڈروفیلک ہیڈ گروپس ہوتے ہیں۔ استعمال مائکرو ایملشن کے بہت سے تجارتی طور پر اہم استعمال ہیں: کچھ خشک صفائی کے عمل کے لیے پانی میں تیل مائکرو ایملشن فرش پالش کرنے والے اور صاف کرنے والے ذاتی نگہداشت کی مصنوعات کیڑے مار ادویات کاٹنے والے تیل منشیات ان نظاموں پر کیا گیا زیادہ تر کام تیل کی بہتر بازیابی کے لیے سوراخ دار ریت کے پتھر میں پھنسے پٹرولیم کو متحرک کرنے کے ممکنہ استعمال سے متاثر ہوا ہے۔ ان نظاموں کے استعمال کی ایک بنیادی وجہ یہ ہے کہ مائیکرو ایملشن مرحلے میں بعض اوقات ایک علیحدہ تیل یا آبی مرحلے کے ساتھ الٹرا لو انٹرفیسیل تناؤ ہوتا ہے، جو سست بہاؤ یا کم دباؤ کے میلان کے حالات میں بھی انہیں ٹھوس مراحل سے چھوڑ سکتا ہے یا متحرک کر سکتا ہے۔ مائیکرو ایملشن کے صنعتی استعمال بھی ہوتے ہیں، ان میں سے ایک پولیمر کی ترکیب ہے۔ مائیکرو ایملشن پولیمرائزیشن ایک پیچیدہ متنوع عمل ہے جہاں آبی اور نامیاتی مراحل کے درمیان مونومرز، فری ریڈیکلز اور دیگر انواع (جیسے چین ٹرانسفر ایجنٹ، شریک سرفیکٹینٹ اور انفیکٹرز) کی نقل و حمل ہوتی ہے۔ دیگر متفرق پولیمرائزیشن کے عمل (معطلی یا ایملشن) کے مقابلے میں مائیکرو ایملشن پولیمرائزیشن ایک زیادہ پیچیدہ نظام ہے۔ پولیمیرائزیشن کی شرح کو مراحل، ذرہ نیوکلیئشن، اور ریڈیکلز کے جذب اور جذب کے درمیان مونومر پارٹیشننگ کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ ذرات کا استحکام سرفیکٹینٹ کی مقدار اور قسم اور منتشر میڈیم کے پی ایچ سے متاثر ہوتا ہے۔ یہ نینو پارٹیکلز بنانے کے عمل میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ مائکرو ایملشن پولیمرائزیشن کی حرکیات میں ایملشن پولیمرائزیشن حرکیات کے ساتھ بہت کچھ مشترک ہے، جس کی سب سے خاص خصوصیت کمپارٹمنٹلائزیشن ہے، جہاں ذرات کے اندر بڑھتے ہوئے ریڈیکلز ایک دوسرے سے الگ ہو جاتے ہیں، اس طرح اس کے خاتمے کو زیادہ حد تک دبایا جاتا ہے اور اس کے نتیجے میں، پولیمرائزیشن کی اعلی شرح فراہم ہوتی ہے۔ نظریہ مائکرو ایملشن کی تشکیل، استحکام اور مرحلے کے رویے سے متعلق مختلف نظریات گذشتہ برسوں میں تجویز کیے گئے ہیں۔ مثال کے طور پر، ان کے تھرموڈینامک استحکام کی ایک وضاحت یہ ہے کہ تیل/پانی کے پھیلاؤ کو موجود سرفیکٹینٹ کے ذریعے مستحکم کیا جاتا ہے اور ان کی تشکیل میں تیل/پانی کے انٹرفیس پر سرفیکٹینٹ فلم کی لچکدار خصوصیات شامل ہوتی ہیں، جس میں پیرامیٹرز، کرویچر اور فلم کی سختی شامل ہوتی ہے۔ ان پیرامیٹرز میں ایک فرض شدہ یا ماپا ہوا دباؤ اور/یا درجہ حرارت کا انحصار (اور/یا آبی مرحلے کی نمکیات) ہو سکتا ہے، جو مائیکرو ایملشن کے استحکام کے علاقے کا اندازہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، یا اس خطے کی وضاحت کرنے کے لیے جہاں تین ایک ساتھ موجود مراحل ہوتے ہیں، مثال کے طور پر۔ ایک ساتھ موجود تیل یا آبی مرحلے کے ساتھ مائکرو ایملشن کے انٹرفیسیل تناؤ کا حساب بھی اکثر خصوصی توجہ کا حامل ہوتا ہے اور بعض اوقات ان کی تشکیل کی رہنمائی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مائیکرو ایملشن کی اصطلاح سب سے پہلے 1943 میں کیمبرج یونیورسٹی میں کیمسٹری کے پروفیسر ٹی پی ہور اور جے ایچ شلمان نے استعمال کی تھی۔ ان نظاموں کے متبادل نام اکثر استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے شفاف ایملشن، سوجن مائیکل، مائیکلر سولیوشن، اور گھلنشیل تیل۔ مزید الجھن کی بات یہ ہے کہ مائیکرو ایملشن کی اصطلاح واحد آئسوٹروپک مرحلے کا حوالہ دے سکتی ہے جو تیل، پانی اور سرفیکٹینٹ کا مرکب ہے، یا وہ جو بنیادی طور پر تیل اور/یا آبی مراحل، یا یہاں تک کہ دیگر غیر آئسوٹروپک مراحل کے ساتھ توازن میں ہے۔ جیسا کہ بائنری سسٹمز (واٹر/سرفیکٹینٹ یا آئل/سرفیکٹینٹ) میں، مختلف اقسام کے خود جمع شدہ ڈھانچے بنائے جا سکتے ہیں، مثال کے طور پر، (الٹا) کروی اور بیلناکار مائیکلز سے لے کر لیمیلر مراحل اور بائیکونٹینوس مائکرو ایملشنز تک، جو بنیادی طور پر تیل یا آبی مراحل کے ساتھ مل کر رہ سکتے ہیں۔ فیز ڈائیگرام مائیکرو ایملشن ڈومینز عام طور پر ٹرنیری فیز ڈائیگرام بنا کر نمایاں کیے جاتے ہیں۔ مائیکرو ایملشن بنانے کے لیے تین اجزاء بنیادی ضرورت ہیں: دو غیر متزلزل مائع اور ایک سرفیکٹینٹ۔ مائکرو ایملشن کی اکثریت تیل اور پانی کو غیر متزلزل مائع جوڑوں کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ اگر ایک کاسرفیکٹینٹ استعمال کیا جاتا ہے، تو اسے بعض اوقات ایک جزو کے طور پر سرفیکٹینٹ کے ایک مقررہ تناسب پر پیش کیا جا سکتا ہے، اور اسے ایک واحد "چھدم جزو" کے طور پر مانا جا سکتا ہے۔ ان تینوں اجزاء کی متعلقہ مقدار کو سہ رخی مرحلے کے خاکہ میں پیش کیا جا سکتا ہے۔ گبز مرحلے کے خاکے نظام کے مرحلے کے رویے پر مختلف مراحل کے حجم کے حصوں میں ہونے والی تبدیلیوں کے اثر کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ نظام کی تشکیل کرنے والے تین اجزاء ہر ایک مثلث کی چوٹی پر پائے جاتے ہیں، جہاں ان کا متعلقہ حجم حصہ 100% ہے۔ اس کونے سے دور جانے سے اس مخصوص جزو کے حجم کا حصہ کم ہو جاتا ہے اور ایک یا دو دیگر اجزاء میں سے دونوں کے حجم کا حصہ بڑھ جاتا ہے۔ مثلث کے اندر ہر نقطہ تین اجزاء یا فرضی اجزاء کے مرکب کی ممکنہ ساخت کی نمائندگی کرتا ہے، جو ایک، دو یا تین مراحل پر مشتمل ہو سکتا ہے (مثالی طور پر، گبز کے مرحلے کے اصول کے مطابق)۔ یہ نکات مل کر ان کے درمیان حدود کے ساتھ علاقے بناتے ہیں، جو مستقل درجہ حرارت اور دباؤ پر نظام کے "فیز رویے" کی نمائندگی کرتے ہیں۔ گبز مرحلے کا خاکہ، تاہم، نظام کی حالت کا ایک تجرباتی بصری مشاہدہ ہے اور کسی دی گئی ساخت کے اندر مراحل کی حقیقی تعداد کا اظہار کر سکتا ہے یا نہیں بھی کر سکتا ہے۔ بظاہر واضح سنگل فیز فارمولیشنز اب بھی متعدد آئسو ٹراپک مراحل پر مشتمل ہو سکتی ہیں (مثال کے طور پر۔ بظاہر واضح ہیپٹین/اے او ٹی/واٹر مائکرو ایملشن متعدد مراحل پر مشتمل ہوتے ہیں)۔ چونکہ یہ نظام دوسرے مراحل کے ساتھ توازن میں ہو سکتے ہیں، بہت سے نظام، خاص طور پر وہ جن میں دونوں غیر متزلزل مراحل کے زیادہ حجم کے حصے ہوتے ہیں، اس توازن کو تبدیل کرنے والی کسی بھی چیز سے آسانی سے غیر مستحکم ہو سکتے ہیں۔ اعلی یا کم درجہ حرارت یا سطح کے تناؤ میں ترمیم کرنے والے ایجنٹوں کا اضافہ۔ تاہم، نسبتا مستحکم مائکرو ایملشن کی مثالیں مل سکتی ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ کار کے انجن کے تیل میں تیزاب کی تعمیر کو ہٹانے کے طریقہ کار میں پانی کے مرحلے کا کم حجم، پانی میں تیل (ڈبلیو/او) مائکرو ایملشن شامل ہیں۔ نظریاتی طور پر، انجن کے تیل کے ذریعے آبی تیزاب کی بوندوں کی تیل میں مائکروڈیسپرڈ کیلشیم کاربونیٹ ذرات تک نقل و حمل سب سے زیادہ موثر ہونی چاہیے جب آبی بوندیں اتنی چھوٹی ہوں کہ ایک ہی ہائیڈروجن آئن کو منتقل کر سکیں (بوندیں جتنی چھوٹی ہوں گی، تیزاب کے پانی کی بوندوں کی تعداد اتنی ہی زیادہ ہوگی، اتنی ہی تیزی سے بے اثر ہو گی)۔ اس طرح کے مائکرو ایملشن شاید بلند درجہ حرارت کی معقول حد تک وسیع رینج میں بہت مستحکم ہوتے ہیں۔ حوالہ جات ببلیوگرافی پرنس، لیون ایم۔، مائیکرو ایملشنز ان تھیوری اینڈ پریکٹس اکیڈمک پریس (1977)۔ روزانو، ہنری ایل اور کلاؤس، مارک، ایڈز۔، مائیکرو ایملشن سسٹمز (سرفکٹینٹ سائنس سیریز) مارسل ڈیکر، انکارپوریٹڈ۔ (1987) کولائڈل کیمسٹری سافٹ میٹر