消泡劑作用機理

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

      當發泡體系劇烈發泡時,加工業消泡劑后,泡沫立即消滅。實際上工業消泡劑的作用是抵消助泡物質的穩泡作用。泡沫本來是極不穩定的,如純凈的水在攪拌之下,也會形成泡沫,但是一旦停止攪拌,泡消泡劑作用機理沫馬上消除。如果在水中添加了助泡物質,由于助泡物的穩泡作用,才難以使泡沫破滅。所以即使是會起泡的純凈表面活性劑,因為沒有助泡物,也不會形成穩定的泡沫。下面對消泡劑的消泡機理作介紹。

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

      同樣的道理以浸入系數E 值的正負,來判斷消泡劑是否能進入泡膜表面。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 前的符號不同,式(1)是負,式(2)正。美國膠體化學家羅斯,對添加各種表面活性劑的起泡體系進行試驗和觀察,尋找消泡劑在起泡液中溶解性與消泡效力的對應關系。在前人試驗的基礎上,他提出了一種假說:在溶液中,溶解狀態的溶質是穩泡劑;不溶解狀態的溶質,當式(1)、(2)中的擴展系數和浸入系數均為正值時,即是消泡劑。不溶解的溶質,才能聚集為分子團。