消泡劑消泡原理一:
關(guān)于消泡劑的作用機(jī)理至今還沒(méi)有統(tǒng)一認(rèn)識(shí),美國(guó)膠體化學(xué)家羅斯(Ross,S.)明確表示,沒(méi)有任何消泡機(jī)理復(fù)蓋所有消泡現(xiàn)象,各種復(fù)雜的消泡劑,可以應(yīng)對(duì)各種消泡機(jī)理。接下來(lái)闡述兩種消泡原理。
泡沫是氣體分散于液體中的分散體系,氣體是分散相,液體是分散介質(zhì),由于氣體不溶于表面活性劑而形成穩(wěn)定狀態(tài)。氣泡形成后,由于發(fā)泡體系分子間的作用,親水基和疏水基被氣泡壁吸附,形成規(guī)則排列,其親水基朝向水相,疏水基朝向氣泡內(nèi),從而在氣泡界面上形成彈性膜,其穩(wěn)定性很強(qiáng),常態(tài)下不易破裂。同時(shí)泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng),在重力作用下不斷進(jìn)行著液膜的下流、蒸發(fā)、破裂,以及泡沫液膜間的排液、滲透過(guò)程。
消泡的原因主要分為兩方面:1)易于鋪展、吸附的消泡劑分子取代了起泡劑分子,形成了強(qiáng)度較差的膜;2)在鋪展過(guò)程中消泡劑分子帶走鄰近表面層的部分溶液,使泡沫液膜變薄,泡沫穩(wěn)定性降低,易于被破壞。
從上面我們可以得知,消泡劑要發(fā)揮作用,首先必須滲入到泡膜的雙層膜中,其滲入能力可用滲入系數(shù) E 表示。消泡劑滲入后需要快速散布開(kāi)來(lái),其散布能力可用散布系數(shù) S 表示,式中:γF為泡沫介質(zhì)的表面張力;γDF為消泡劑的表面張力;γD為泡沫介質(zhì)與消泡劑之間的界面張力。當(dāng) E>0 時(shí),消泡劑能夠滲入到泡沫中;當(dāng) E<0 時(shí),消泡劑不能滲入泡沫中;當(dāng) S>0 時(shí),消泡劑能在液膜表面擴(kuò)展;當(dāng) S <0 時(shí),消泡劑不能在液膜表面擴(kuò)展。所以,只有當(dāng) E>0,S>0 時(shí)消泡劑才具有消泡作用。
消泡劑消泡原理二:
泡沫在液體內(nèi)部存在是因?yàn)闅怏w表面吸附了表面活性物質(zhì),導(dǎo)致表面能降低而形成能量穩(wěn)定的系統(tǒng)而造成的;消泡劑的原理就是改變部分氣泡表面的表面活性物質(zhì)的分布狀態(tài),從而改變表面張力引起這些氣泡的內(nèi)壓發(fā)生變化,并合并到其他氣泡中,形成體積更大的氣泡,但是又引起新的不平衡和新的合并。這種合并的大氣泡最后被浮力推出液體內(nèi)部,這是一個(gè)脫泡過(guò)程;存在與液體表面的氣泡在重力的作用下,氣泡膜會(huì)逐漸變薄最后破裂,消泡劑的作用就是加速這個(gè)變薄并破裂的過(guò)程。