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表面活性與消泡作用

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目前所采用的化學(xué)消泡劑有兩個(gè)特點(diǎn):一是不溶于起泡介質(zhì),它們以液滴、包裹固體質(zhì)點(diǎn)的液滴或固體質(zhì)點(diǎn)的形式,被噴灑于起泡體系中;二是比起泡介質(zhì)更低的表面張力,它們能自發(fā)地進(jìn)入液膜,使氣泡破裂。

消泡劑因其較低的表面張力,能自動(dòng)在泡沫表面上展開(kāi),有正的鋪展系數(shù)。

公式.jpg

若滿足上述條件,不溶性消泡劑能迅速在泡沫表面展開(kāi);另一方面,表面粘度下降,使排液速度增加。展開(kāi)作用破泡機(jī)制如圖 1。

展開(kāi)作用破泡機(jī)制.jpg

在消泡劑與起泡劑互相溶解的過(guò)程中,它的表面張力與界面張力將發(fā)生變化,得到最終的鋪展系數(shù)S’。若S’<0,表明靠鋪展產(chǎn)生的消泡效應(yīng)消失。

S’=γ’F-γDF-γ’D

另有一些消泡劑在泡沫表面上不能鋪展,S’<0,但仍有消泡作用。可用消泡劑在液膜中的插入作用說(shuō)明其消泡機(jī)制。當(dāng)消泡劑液滴分散在起泡液體 ,它可能自體相進(jìn)入表面,如果此過(guò)程發(fā)生,體系表面自由能的變化可用插入系數(shù)I表示.

I=γF+γFD-γD

若插入系數(shù)I>0, 消泡劑能進(jìn)入泡膜表面小于0,則不能進(jìn)入表面。插入作用破泡機(jī)制如圖2所示。

插入作用氣泡機(jī)制.jpg