ICT - Industrial Cleaning Technologies n. 20 | October 2021

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TILO ZACHMANN

ICT | TECHNOLOGY OVERVIEW

SITA Messtechnik GmbH, Dresden (Germany) tilo.zachmann@sita-messtechnik.de

Who cares about surface tension?

Chi si occupa della tensione superficiale?

T

S

process control. The measurement of dynamic surface tension is ideally

possibili e un controllo economico del processo. La misurazione della

suited for this and proven worldwide over many years. This article

tensione superficiale dinamica è particolarmente adatta a questo scopo

presents the basics in a compact form.

ed è collaudata in tutto il mondo da molti anni. Questo articolo ne

he SITA company does because in aqueous cleaning processes the measured surface tension directly relates to the surfactant content. And keeping the surfactant content at the right level

is key to achieve the best possible cleaning results and economical

e ne occupa l’azienda Sita, perchè nei processi di lavaggio ad acqua la tensione superficiale misurata è direttamente correlata al contenuto di tensioattivi. E mantenere il contenuto di tensioattivi

al giusto livello è fondamentale per ottenere i migliori risultati di pulizia

riassume i concetti base.

Surfactants and surface tension

Tensioattivi e tensione superficiale

Water-based cleaning agents consist of various builder and surfactant

I detergenti per il lavaggio ad acqua sono costituiti da diversi componenti

components in aqueous solution, precisely adjusted for a variety of

sequestranti di durezza e tensioattivi in soluzione acquosa, studiati

cleaning tasks of metal, plastic, glass and other surfaces. However,

appositamente per una varietà di operazioni di lavaggio su metallo,

water’s properties present a challenge for water-based detergents.

plastica, vetro e altre superfici. In realtà, la tensione superficiale dell’acqua

Actually, the surface tension of water is quite high, at approx. 72 mN/m

è abbastanza elevata (circa 72 mN/m a 20 °C). Le forze di coesione tra le

at 20 °C. Cohesive forces between water molecules cause tension at

molecole d’acqua causano tensione interfacciale, per esempio una specie

interfaces, e.g. a kind of skin at the interface with air. For numerous

di pelle all’interfaccia con l’aria. Per numerose applicazioni industriali, la

industrial applications, the surface tension must therefore be reduced

tensione superficiale deve quindi essere ridotta di proposito.

intentionally. This is where surfactants have an effect. Surfactants consist

É qui che i tensioattivi hanno effetto. I tensioattivi sono costituiti da due

of two opposing molecule parts, one lipophilic and the other hydrophilic.

parti molecolari opposte, una lipofila e l’altra idrofila.

As a result, they move towards surfaces in an aqueous environment,

Ne consegue che si muovono verso le superfici in ambiente acquoso e

and are therefore surface-active. Such surfaces are, for example, the

sono quindi “surface-active”. Tali superfici sono, per esempio, le interfacce

interfaces water-air, water-solid (especially part surfaces) or also water-

acqua-aria, acqua-solido (in particolare le superfici di un componente)

oil. At the surface, the surfactants fill positions between the water

o anche acqua-olio. In superficie, i tensioattivi riempiono gli spazi tra

molecules, interfering with the cohesion there and thus lowering the

le molecole d’acqua, interferendo con la coesione e riducendo così la

surface tension.

tensione superficiale.

A variety of effects results from this:

Da ciò derivano diversi effetti:

• Surfaces become wettable with the aqueous solution. The addition

• le superfici diventano bagnabili con la soluzione acquosa. L’aggiunta

of surfactants prevents the adhesion of air bubbles and the cleaning

di tensioattivi impedisce l’adesione delle bolle d’aria e la soluzione di

solution even penetrates into the part’s fine capillaries, threads and

lavaggio penetra anche nei capillari sottili, nelle filettature e negli strati di

layers of contamination.

contaminazione del pezzo;

• On filmic contaminants such as oils and greases, which are not actually

• sui contaminanti del film come oli e grassi, che non sono in realtà solubili

water-soluble, surfactants act as solubilisers to dissolve them from the

in acqua, i tensioattivi agiscono come solubilizzanti per scioglierli dalla

part surface.

superficie del pezzo;

• Dissolved contaminants remain emulsified in the cleaning solution or

• i contaminanti disciolti rimangono emulsionati nella soluzione di lavaggio

are specifically demulsified to remove them from the washing solution

o sono appositamente emulsionati per rimuoverli dalla soluzione di

and extend the bath life.

lavaggio ed estendere la durata del bagno;

• The targeted use of surfactants supresses foam formation in technical

• l’uso mirato di tensioattivi previene la formazione della schiuma nelle

applications.

applicazioni tecniche.

Find the right dosage

Trovare il giusto dosaggio

Builder and surfactants complement each other in their effect. The

I sequestranti di durezza e i tensioattivi si completano a vicenda nei

optimum dosing ratio creates a synergy effect to achieve the best

loro effetti. Il rapporto di dosaggio ottimale crea un effetto sinergico

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