کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی)

کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی) نوشته‌ وحید حدادی‌ اصل با همکاری حانیه احمدی و هلیا حیدری‌ نسب است و مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر آن را منتشر کرده است. این کتاب به بررسی جامع نقش سورفکتانت‌ها در سامانه‌های پلیمری اختصاص دارد. در این جلد، پس از طرح مفاهیم پایه‌ی فیزیک و شیمی سطح، ساختار، طبقه‌بندی، خواص و کاربرد عوامل‌ فعال‌ سطحی در فرایندهای مختلف پلیمریزاسیون توضیح داده شده است. پیوند این مباحث با طراحی معماری مولکولی پلیمرها و کنترل خواص نهایی آن‌ها در راکتور از نکات محوری کتاب است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی)

کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی) ادامه‌ی مجموعه‌ای است که وحید حدادی‌ اصل برای پوشش سه مقیاس طراحی مولکولی پلیمرها نوشته است؛ از واکنش‌های پلیمریزاسیون و محیط‌های واکنش تا طراحی راکتور و نانوپلیمرها. در این جلد تمرکز بر عوامل‌ فعال‌ سطحی است که در شکل‌دهی معماری مولکولی پلیمرها در محیط‌های چندفازی نقشی تعیین‌کننده دارند.

نویسنده در مقدمه توضیح داده است که چگونه سرعت تولید، خواص فیزیکی‌ـ‌مکانیکی و میزان تبدیل مونومرها سه ستون اقتصاد صنعت پلیمر را می‌سازند و چرا فهم رفتار سطح و سطح‌ مشترک برای کنترل این سه عامل ضروری است. در کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی) ابتدا مفاهیم پایه‌ای مانند انرژی‌ آزاد سطحی، کشش‌ سطحی، معادله گیبس‌ـ‌دوم و معادله جذب سطحی گیبس تشریح شده است. سپس تعریف عوامل‌ فعال‌ سطحی، ساختار آمفیفیلی آن‌ها، سازوکار جذب در سطوح مشترک جامد‌ـ‌مایع، مایع‌ـ‌مایع و مایع‌ـ‌گاز و سینتیک جذب بررسی شده است.

در ادامه، طبقه‌بندی گسترده‌ای از سورفکتانت‌های آنیونی، کاتیونی، غیر یونی، آمفوتری، پلیمری، جمینی، زیستی و ساختارهای هوشمند پاسخگو به محرک (دما، pH، نور، میدان مغناطیسی، اکسایش‌ـ‌احیا و…) ارائه شده است. کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی) در فصل‌های بعدی به روش‌های کمی‌سازی خواص سورفکتانت‌ها مانند موازنه آب‌دوست‌ـ‌چربی‌دوست (HLB)، دمای وارونگی فازی، پارامتر حلالیت و غلظت‌ مایسل‌ بحرانی می‌پردازد و ارتباط آن‌ها را با انتخاب عامل‌ فعال‌ سطحی مناسب برای امولسیون‌ها و سامانه‌های پلیمریزاسیون نشان می‌دهد.

بخش مهمی از کتاب به کاربرد عوامل‌ فعال‌ سطحی در پلیمریزاسیون‌های تعلیقی، امولسیونی و پراکنشی اختصاص یافته است؛ جایی که نقش آن‌ها در پایدارسازی قطرات مونومری، ذرات پلیمری، تشکیل مایسل‌ها و کنترل اندازه و پایداری لاتکس تشریح شده است. معرفی نمونه‌های صنعتی مانند پلی‌وینیل‌ الکل، پلورونیک‌ها، تترونیک و انواع سورفکتانت‌های تجاری، پیوند مستقیمی میان مباحث نظری و کاربردهای صنعتی برقرار کرده است.

خلاصه کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی)

کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی) بر این ایده استوار است که معماری مولکولی پلیمرها در محیط‌های چندفازی بدون شناخت دقیق رفتار سطح و عوامل‌ فعال‌ سطحی قابل کنترل نیست. وحید حدادی‌ اصل ابتدا مفهوم سطح و سطح‌ مشترک، انرژی‌ آزاد سطحی و کشش‌ سطحی را از دیدگاه ترمودینامیکی توضیح داده و با استفاده از معادله گیبس‌ـ‌دوم و معادله‌ی جذب سطحی گیبس رابطه‌ی میان تغییرات کشش‌سطحی، غلظت و دما را استخراج کرده است. سپس ساختار آمفیفیلی سورفکتانت‌ها، سازوکار جذب آن‌ها در سطوح مختلف و تشکیل مایسل‌ها و غلظت‌ مایسل‌ بحرانی تشریح شده است.

در ادامه، کتاب به روش‌های کمی‌سازی خواص سورفکتانت‌ها مانند عدد HLB، دمای وارونگی فازی و پارامتر حلالیت می‌پردازد و نشان می‌دهد که چگونه این کمیت‌ها در طراحی امولسیون‌ها و انتخاب عامل‌ فعال‌ سطحی مناسب برای سامانه‌های پلیمریزاسیون به کار می‌روند. بخش پایانی به‌طور خاص نقش عوامل‌ فعال‌ سطحی در پلیمریزاسیون‌های تعلیقی، امولسیونی و پراکنشی را بررسی کرده است؛ از پایدارسازی قطرات و ذرات تا کنترل اندازه‌ی لاتکس و تأثیر بر خواص محصول نهایی، همراه با معرفی خانواده‌های مختلف سورفکتانت‌های یونی، غیر یونی، پلیمری، جمینی و زیستی.

چرا باید کتاب مبانی مهندسی پلیمریزاسیون (جلد هفتم، عوامل فعال سطحی) را بخوانیم؟

این کتاب تصویری منسجم از پیوند میان فیزیک و شیمی سطح، ترمودینامیک، ساختار سورفکتانت‌ها و طراحی فرایندهای پلیمریزاسیون ارائه کرده است. خواننده با مفاهیم کلیدی مانند انرژی‌ آزاد سطحی، معادله جذب گیبس، HLB، غلظت‌ مایسل‌ بحرانی و نقش عملی آن‌ها در پلیمریزاسیون‌های تعلیقی و امولسیونی آشنا می‌شود و می‌تواند انتخاب و بهینه‌سازی عوامل‌ فعال‌ سطحی را در مقیاس صنعتی هدفمندتر انجام دهد.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

مطالعه‌ی این کتاب به دانشجویان و پژوهشگران مهندسی پلیمر، شیمی پلیمر و مهندسی شیمی پیشنهاد می‌شود. همچنین به مهندسان شاغل در صنایع رنگ، رزین، لاتکس، شوینده‌ها، دارورسانی و فرایندهای امولسیونی که با طراحی یا بهینه‌سازی سامانه‌های حاوی سورفکتانت سروکار دارند، توصیه می‌شود.