消泡劑作用機(jī)理

為了搞清楚消泡劑在發(fā)泡介質(zhì)中如何發(fā)揮作用,也為了更加合理、有效地使用工業(yè)消泡劑,我們就要熟悉它的作用機(jī)理及一般性質(zhì)。

      當(dāng)發(fā)泡體系劇烈發(fā)泡時(shí),加工業(yè)消泡劑后,泡沫立即消滅。實(shí)際上工業(yè)消泡劑的作用是抵消助泡物質(zhì)的穩(wěn)泡作用。泡沫本來是極不穩(wěn)定的,如純凈的水在攪拌之下,也會(huì)形成泡沫,但是一旦停止攪拌,泡消泡劑作用機(jī)理沫馬上消除。如果在水中添加了助泡物質(zhì),由于助泡物的穩(wěn)泡作用,才難以使泡沫破滅。所以即使是會(huì)起泡的純凈表面活性劑,因?yàn)闆]有助泡物,也不會(huì)形成穩(wěn)定的泡沫。下面對(duì)消泡劑的消泡機(jī)理作介紹。

 1941年,曾有人提出擴(kuò)展系數(shù)S的概念,即:S=γm - γint -γa --- 式(1)式(1)中:γm-起泡介質(zhì)的表面張力N/m; γint-消泡劑與起泡介質(zhì)的表面張力N/m; γa -消泡劑的表面張力N/m。擴(kuò)展系數(shù)S若為正值,則消泡劑能夠在泡膜的表面擴(kuò)散,若為負(fù)值則難以擴(kuò)散。也就是說S值越大則消泡劑越易在泡膜上擴(kuò)散。從式(1)可見消泡劑的表面張力越小,則S 值越大,越易在泡膜表面擴(kuò)散,消泡效果也越好。1948 年,又有人提出浸入系數(shù)E的概念,即E=γm + γint -γa - 式(2)

      同樣的道理以浸入系數(shù)E 值的正負(fù),來判斷消泡劑是否能進(jìn)入泡膜表面。也是消泡劑的表面張力越小越好。注意式(1)和式(2)是不同的, γint 前的符號(hào)不同,式(1)是負(fù),式(2)正。美國膠體化學(xué)家羅斯,對(duì)添加各種表面活性劑的起泡體系進(jìn)行試驗(yàn)和觀察,尋找消泡劑在起泡液中溶解性與消泡效力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在前人試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,他提出了一種假說:在溶液中,溶解狀態(tài)的溶質(zhì)是穩(wěn)泡劑;不溶解狀態(tài)的溶質(zhì),當(dāng)式(1)、(2)中的擴(kuò)展系數(shù)和浸入系數(shù)均為正值時(shí),即是消泡劑。不溶解的溶質(zhì),才能聚集為分子團(tuán)。