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消泡剂厂家带你研究泡沫的性质,是解决消泡问题的基础。

泡沫体系,有独特的性质。研究泡沫的性质,是解决消泡问题的基础。

由泡沫定义可知,泡沫中气泡的间距很小,仅以一薄液膜相隔,这薄液膜就是泡膜。研究单独泡膜的性质很有代表意义,又因为,只有含助泡物表面活性剂,才能形成稳定的泡沫,所以应当首先研究表面活性剂与单独泡膜间的关系。表面上吸附着表面活性剂的单独泡膜。

表面活性剂,是由疏水基与亲水基构成的化合物。在水中,表面活性剂分子不停地转动,在以下两种情况下泡膜才能较为稳定,停留时间可较久一些:第一种情况,表面活性剂的亲水基留在水相,疏水基伸到气相中,形成定向吸附层;第二种情况,表面活性剂的疏水基,在水相中互相靠在一起,减少疏水基和水的接触,形成“胶束”。溶液中,当表面活性剂的浓度低于临界胶束浓度(c.m.c)时,以第一种情况为主:表面活性剂的浓度高于临界胶束浓度时,以第二种情况为主。在泡沫不断增加时,表面活性剂会从胶束中不断转移到新产生的气液界面上。1651925551284(1).jpg

液相表面的分子,因受力不均,而产生使液体表面收缩的力,即表面张力。疏水性的烃链彼此之间的亲和力,比水分子之间因氢键作用等产生的亲和力要小得多。这正是具有较长烃链的油类表面张力比水低的原因。因为水分子之间的吸引力,大于水对表面活性剂的吸引力,表面活性剂的疏水部分,被水分子之间的吸引力挤出溶液,到达气液界面上。这就是表面活性剂易于在泡膜上形成定向吸附层的原因。当表面活性剂分子在气液界面上定向排列时,暴露在气相表面的,实际是一层烃链,所以降低了溶液的表面张力。而且,这定向排列层越紧密、越趋于饱和,表面张力就越低,直至一个限度。某些表面活性剂,能把水的表面张力降低;脂肪酸等油品能把水的表面张力降低。吸附了表面活性剂的液膜,受到震动、尘埃碰撞及气流冲击时,以及泡膜液受重力作用排液时,都会引起泡沫局部变薄,但表面张力相应会增高,使得该处表面张力比周围高,形成局部的表面张力梯度,将产生一个收缩趋势。表面吸附层的运动,也会吸引并带动着一定范围的下层泡膜液一起运动。通过这样的收缩运动,使该处表面活性剂浓度又能恢复原状,并且能阻碍泡膜内的排液流失。一般的泡膜厚度都只有几微米至几十纳米,所以由这个作用产生的稳定效果不可忽视。

泡膜这种可以伸缩的性质,称为吉布斯弹性;这种阻碍液膜排液的自愈作用,称为马朗格里效应。通过马朗格里效应,可以使表面活性剂浓度恢复原状。通过下述试验,可直观地观察出液膜上表面张力不均匀时,表面张力高的地方会

产生收缩的现象:在一个水平放置的金属薄板上,倒一薄层水,金属板下面接触一小块冰。水的表面张力随着温度降低而升高。因而,冰块上方小范围内的水,表面张力较高,所以会产生收缩,以至突起形成一个小丘。如果慢慢移动冰块,这个小丘还会随着移动。

正是这种因表面张力梯度引起的收缩效应,使吸附了表面活性剂的液膜,在受到冲击后,产生自动弥补薄弱点从而达到稳定的“自愈作用”。