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一般而言,純水和純表面活性劑不起泡,這是因為它們的表面和內(nèi)部是均勻的,很難形成彈性薄膜,即使形成亦不穩(wěn)定,會瞬間消失。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,常態(tài)下不易破裂。 凡能破壞泡沫穩(wěn)定性的因素,均可用于消泡。消泡涵蓋“抑泡”和“破泡”兩重因素。 有機硅消泡劑即賦此功能,它能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力,防止形成泡沫,或使原有泡沫減少,通常具有選擇性作用。一般物理消泡法難于瞬間消泡,而化學和界面消泡,則十分快捷、便當、高效。
使用有機硅消泡劑時應該注意以下事宜:
一、在使用或采樣前需要充分攪勻乳液。
二、長時間強烈振蕩或強烈剪切(如使用機械泵,均質機等)或攪拌會破壞乳液的穩(wěn)定性。
三、由于乳液在原始濃度下穩(wěn)定性很好,所以稀釋后的乳液必須在短期內(nèi)用完。
四、雖然水包油型乳液可任意稀釋,但同時乳液的穩(wěn)定性也會因此急劇下降,如發(fā)生分層等,所以在稀釋時請將水加入有機硅消泡劑中并緩慢攪拌。盡量加入增稠劑,以提高其穩(wěn)定性。
五,防止霜凍!乳液對霜凍和溫度高于40°C都很敏感而易遭到破壞。如果已經(jīng)凍住的乳液可以小心地去霜凍,但在進一步使用前必須作檢測。
六,如果想要提高乳液的穩(wěn)定性,可以添加增稠劑以提高乳液的粘度。
消泡劑品種繁多,用途廣泛。消泡劑“抑泡”、“破泡”過程是:當體系加入消泡劑后,其分子雜亂無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,進一步擴散、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散、滲透,使其膜壁迅速變薄,泡沫同時又受到周圍表面張力大的膜層強力牽引,這樣,消泡劑生產(chǎn)廠家致使泡沫周圍應力失衡,從而導致其“破泡”。不溶于體系的消泡劑分子,再重新進入另一個泡沫膜的表面,如此重復,所有泡沫,全部覆滅。
那么,消泡劑的的機理作用是怎樣的呢。
1.電解質瓦解表面活性劑雙電層而導致氣泡破滅
對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產(chǎn)生穩(wěn)定性的起泡液,加入普通的電解質即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。
2.消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復膜彈性的能力。
3.消泡劑能促使液膜排液,因而導致氣泡破滅
泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性,添加一種加速泡沫排液的物質,也可以起到消泡作用。
4.添加疏水固體顆粒可導致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的 疏水端,使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進入水相,從而起到消泡的作用。