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一般來(lái)說(shuō),泡沫是氣體在液體中的粗分散體,屬于氣-液非均相體系。體積密度接近氣體而不接近液體的氣-液分散體。氣-液分散體分為液多氣少的“氣泡分散體”和氣多液少的“泡沫”。消泡劑的種類很多,有機(jī)硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亞胺和酰胺類的,具有消泡速度更快,抑泡時(shí)間更長(zhǎng),適用介質(zhì)范圍更廣,甚至苛刻介質(zhì)環(huán)境如高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的特點(diǎn)。
泡及泡沫常伴隨著人們的生活和生產(chǎn),有時(shí)需要利用它,像浮選、滅火、除塵、洗滌、制造泡沫陶瓷和塑料等;消泡劑廠家有時(shí)需要消除它,如發(fā)酵、涂料、造紙、印染、排除體內(nèi)器官脹氣、鍋爐用水、廢水處理及棱鏡(或玻璃)的制造等。所謂“泡”或“氣泡”是指不溶性氣體存在于液體或固體中,或存在于以它們的薄膜包圍的獨(dú)立的氣泡(bubble)。許多氣泡聚集在一起彼此以薄膜隔開的積聚狀態(tài)謂之泡沫(foam)。氣泡是一種具有氣/液、氣/固、氣/液/固界面的分散體系,后者常見于選礦及油田體系的氣泡。 一般而言,純水和純表面活性劑不起泡,這是因?yàn)樗鼈兊谋砻婧蛢?nèi)部是均勻的,很難形成彈性薄膜,即使形成亦不穩(wěn)定,會(huì)瞬間消失。但在溶液中有表面活性劑的存在,氣泡形成后,由于分子間力的作用,其分子中的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。
消泡劑品種繁多,用途廣泛。消泡劑“抑泡”、“破泡”過(guò)程是:當(dāng)體系加入消泡劑后,其分子雜亂無(wú)章地廣布于液體表面,抑制形成彈性膜,即終止泡沫的產(chǎn)生。當(dāng)體系大量產(chǎn)生泡沫后,加入消泡劑,其分子立即散布于泡沫表面,快速鋪展,形成很薄的雙膜層,進(jìn)一步擴(kuò)散、滲透,層狀入侵,從而取代原泡膜薄壁。由于其表面張力低,便流向產(chǎn)生泡沫的高表面張力的液體,這樣低表面張力的消泡劑分子在氣液界面間不斷擴(kuò)散、滲透,使其膜壁迅速變薄,泡沫同時(shí)又受到周圍表面張力大的膜層強(qiáng)力牽引,這樣,致使泡沫周圍應(yīng)力失衡,從而導(dǎo)致其“破泡”。不溶于體系的消泡劑分子,再重新進(jìn)入另一個(gè)泡沫膜的表面,如此重復(fù),所有泡沫,全部覆滅。