ความเสถียรและไม่เสถียรของน้ำยาง
ความเสถียรของน้ำยาง (Stability) หมายถึงความสามารถที่อนุภาคยาง สามารถรักษาสภาพของการมีรูปร่างขนาดเดิมไว้ได้ หรือการที่น้ำยางสามารถรักษาสภาพความเป็นอนุภาคเดี่ยว ๆ ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำได้แบบคอลลอยด์ ( Colloid Stability )
ความไม่เสถียร (Destability) หมาย ถึงการสูญเสียความสามารถในการคงสภาพของการมีรูปร่างขนาดเท่าเดิมของแต่ละ อนุภาคในน้ำยาง จึงหมายถึงการที่อนุภาคของยางรวมตัวเข้าด้วยกัน
ภาพแสดงลักษณะความเสถียรและไม่เสถียรของอนุภาคยาง
ตามหลักเทอร์โมไดนามิค น้ำยางเป็นสารที่ไม่เสถียร อนุภาคยางจะพยายามรวมตัวกันให้มีขนาดอนุภาคที่ใหญ่ขึ้น เพื่อให้มีพื้นที่ผิวโดยรวมน้อยลง คล้ายๆ กับฟองสบู่ที่จะพยายามรวมตัวกันเป็นฟองใหญ่ขึ้น เพื่อให้ฟองมีความเสถียรเพิ่มขึ้น
การที่อนุภาคยางสามารถ แขวนลอยอยู่ในน้ำได้ เนื่องจากประจุไฟฟ้าที่มีอยู่รอบตัวอนุภาคยาง ทำให้มีคุณสมบัติผลักกันเนื่องจากประจุเหมือนกัน และคุณสมบัติของแรงวัลเดอร์วาวล์ ( Van der Waal force ) ทำให้อนุภาคของยางดูดเข้าหากัน นอกจากนี้อนุภาคยางยังมีลักษณะเป็นอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ จึงมีคุณสมบัติของคอลลอยด์ด้วย จึงทำให้น้ำยางสามารถรักษาสภาพเป็นน้ำยางอยู่ได้
ลักษณะของน้ำยางที่ไม่เสถียร
ลักษณะของน้ำยางที่ไม่เสถียรโดยทั่วไปเกิดได้ 3 ลักษณะดังนี้
- การเกิด Gelation เกิดจากน้ำยางมีความหนืดเพิ่มขึ้น แล้วในที่สุดก็จับตัวทั้งก้อนเต็มภาชนะ
- การเกิด Coagulation เกิดการจับตัวเป็นก้อนใหญ่ แยกตัวออกจากชั้นน้ำ
- การเกิด Flocculation เป็นการจับตัวเป็นเม็ด ๆ กระจายตัวในน้ำยาง
การตรวจสอบเพื่อเปรียบเทียบสภาพความเสถียรของน้ำยางแต่ละชุดสามารถทำได้หลายวิธี วิธีที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่
- ทดสอบความเสถียรเชิงกล
- ทดสอบการเพิ่มขึ้นของค่าความหนืด
- ทดสอบระยะเวลาการเกิดเจล
- ทดสอบความหนาของน้ำยางที่ได้จากการจุ่ม
ความเสถียรของน้ำยาง
โดย ปกติน้ำยางธรรมชาติมีความเสถียร เพราะมีสารที่เป็นโปรตีนหรือสบู่ เกาะอยู่ที่ผิวของอนุภาคยาง สารเหล่านี้มีประจุเป็นลบ จะผลักกัน ป้องกันไม่ให้อนุภาคยางเข้ามาใกล้กัน หรือมารวมกัน ดังแสดงในภาพด้านล่าง
น้ำยางธรรมชาติซึ่งปกติมีโปรตีนห่อหุ้ม จะมีความเสถียรเชิงกลไม่สูงนัก แต่เมื่อตั้งทิ้งไว้ในสภาวะที่เป็นด่าง ฟอสโฟไลปิดที่ห่อหุ้มอนุภาคยาง จะเกิดการไฮโดรไลซิส เกิดเป็นสบู่กรดไขมัน ( fatty acid soap ) ที่จะไปห่อหุ้มอนุภาคยางให้เกิดความเสถียรขึ้น ดังนั้นน้ำยางที่เก็บรักษาด้วยแอมโมเนียสูงจะเกิดการไฮโดรไลซิสของฟอสโฟไล ปิดได้ดีกว่าน้ำยางที่เก็บรักษาด้วยแอมโมเนียต่ำ