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泡沫的衰減機(jī)理及泡沫的穩(wěn)定原因

發(fā)布日期：2021-11-25 作者：點(diǎn)擊：

在重力和壓差的情況下，泡沫的液體膜會(huì)不平衡地流動(dòng)和排出，由于泡沫膜兩側(cè)壓差不同，泡沫本身的不穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在動(dòng)力學(xué)上。衰減機(jī)制主要包括氣體通過(guò)液體膜的擴(kuò)散和液體膜的排出。這兩種性質(zhì)是泡沫本身的固有屬性，與表面活性劑的存在無(wú)關(guān)。然而，這兩種衰減機(jī)制只在泡沫系統(tǒng)形成的初始階段發(fā)揮明顯作用。隨著泡沫系統(tǒng)的衰減，這兩種功能逐漸減弱，泡沫衰減的速度逐漸減慢。

消泡劑具有消泡或抑泡的能力，因?yàn)樗哂泻艿偷谋砻鎻埩M(jìn)入和破壞泡膜，產(chǎn)生消泡效果。當(dāng)消泡劑加入泡沫介質(zhì)時(shí)，落在泡沫表面，有效降低接觸點(diǎn)的表面張力，在泡沫皮膚上產(chǎn)生弱點(diǎn)，導(dǎo)致泡沫破裂。

根據(jù)消泡劑的作用，可分為破泡劑、抑泡劑和脫泡劑。發(fā)泡劑是指在液體發(fā)泡后加入，通過(guò)吸附發(fā)泡和表面張力進(jìn)入發(fā)泡膜，使基礎(chǔ)變薄，迅速破壞氣泡，降低液位。抑泡劑是一種能抑制泡沫產(chǎn)生的物質(zhì)，與液體起泡物質(zhì)一起吸附在氣泡上，降低表面張力，非硅消泡劑使泡膜變薄，造成損傷，防止起泡。脫泡劑吸附在液體中的氣泡中，聚集氣泡中的空氣。氣泡相互吸附后，吸附界面受損，形成大氣泡。由于浮力它加速了上升，促進(jìn)了脫泡。而且非硅消泡劑一般都有破泡、抑泡、脫泡等多種功能，所以要嚴(yán)格區(qū)分往往比較困難。

非硅消泡劑

消泡劑的特性

消泡劑的種類(lèi)有很多，有油性的，溶劑型的，有機(jī)硅型的，乳液型的還有固體粉末的。而消泡劑都均具有下列的性質(zhì)：

1、消泡能力強(qiáng)，用量少；

2、消泡劑加入后不會(huì)影響體系的基本性質(zhì)；

3、表面張力小；

4、與表面平衡性好；

5、分散性、滲透性好；

6、耐熱耐酸堿好；

7、化學(xué)性穩(wěn)定，耐氧化性強(qiáng)；

8、氣體溶解性、透過(guò)性好；

9、在起泡溶液中溶解性小；

10、生理安全性高。

泡沫的直接原因是表面活性劑的存在降低了溶液的表面張力。在這個(gè)原因和泡沫衰減機(jī)制的共同作用下，不同的泡沫系統(tǒng)表現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性。主要與以下因素有關(guān):起泡溶液的表面張力、泡沫的表面粘度、溶液的粘度、表面張力的自我修復(fù)效應(yīng)(即Gibbs的表面彈性和Marangoni效應(yīng))、液膜的表面雙電層斥力和熵斥力、表面活性劑的疏水端結(jié)構(gòu)和空間位阻效應(yīng)等。這些因素不是獨(dú)立存在的，一個(gè)因素的改變會(huì)改變其他因素。影響泡沫穩(wěn)定性的主要因素是液膜的彈性和排液速率。從這個(gè)角度可以看出，影響泡沫穩(wěn)定性的主要因素在不同的泡沫系統(tǒng)中是不同的，有時(shí)幾個(gè)影響因素同時(shí)存在和共同作用。除上述因素外，還有一些因素會(huì)影響泡沫的穩(wěn)定性，如泡沫的大小、溶質(zhì)與溶劑的配合、溫度、pH值、溶劑的蒸發(fā)率、泡沫的沖擊程度和表面活性劑的吸附率。