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表面活性与消泡作用

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目前所采用的化学消泡剂有两个特点:一是不溶于起泡介质,它们以液滴、包裹固体质点的液滴或固体质点的形式,被喷洒于起泡体系中;二是比起泡介质更低的表面张力,它们能自发地进入液膜,使气泡破裂。

消泡剂因其较低的表面张力,能自动在泡沫表面上展开,有正的铺展系数。

公式.jpg

若满足上述条件,不溶性消泡剂能迅速在泡沫表面展开;另一方面,表面粘度下降,使排液速度增加。展开作用破泡机制如图 1。

展开作用破泡机制.jpg

在消泡剂与起泡剂互相溶解的过程中,它的表面张力与界面张力将发生变化,得到最终的铺展系数S’。若S’<0,表明靠铺展产生的消泡效应消失。

S’=γ’F-γDF-γ’D

另有一些消泡剂在泡沫表面上不能铺展,S’<0,但仍有消泡作用。可用消泡剂在液膜中的插入作用说明其消泡机制。当消泡剂液滴分散在起泡液体 ,它可能自体相进入表面,如果此过程发生,体系表面自由能的变化可用插入系数I表示.

I=γF+γFD-γD

若插入系数I>0, 消泡剂能进入泡膜表面小于0,则不能进入表面。插入作用破泡机制如图2所示。

插入作用气泡机制.jpg


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