泡沫分离技术利用泡沫中的气泡作为分离介质，根据表面活性剂在气液界面吸附性质的差别对其进行分离纯化的技术。因为其具有低能耗、无污染、设备简单等优点，近些年来作为新型的分离技术得到迅速发展，并广泛用于表面活性剂、金属离子以及染料等的分离和纯化。众所周知，泡沫分离的两个重要的过程是：表面吸附和泡沫排液，并且已有大量文献对其机理以及过程强化进行研究。在泡沫分离过程中，泡沫经液相吸附和泡沫相排液后，一旦从泡沫分离塔顶排出就需要消泡得到分离浓缩液，所以为了促进泡沫分离的应用研究一种适合泡沫分离的消泡方法很重要，而消泡的难易程度又取决于表面吸附和泡沫排液两个过程。

一、表面吸附

表面活性分子由极性头和非极性尾组成，当表面活性剂溶于水中，极性头部深入水中而非极性尾部深入空气中，使空气和水的接触面减少，从而降低溶液的表面张力。当表面活性溶液中形成泡沫后，泡沫的液膜上吸附着双层表面活性分子来维持液膜的稳定，表面活性分子的吸附密度越大液膜越稳定，消泡越困难。

根据热力学理论，在气液两相界面处的表面活性分子的浓度一般高于液相主体浓度，这种现象称为表面过剩。如果溶液中只存在一种表面活性分子，当达到吸附平衡时在气液界面上可以用 Gibbs 吸附等温方程描述：

其中 Γ (mol/cm²)为表面活性分子的表面过剩吸附量；

σ (N/ cm)为溶液的表面张力；

C (mol/cm³)为主体溶液的平衡浓度；

R为摩尔气体常数，其值为 8.314 J/(mol·K)；

T(℃)绝对温度。

Langmuir 依据实验数据利用动力学的观点提出了 Langmuir 吸附等温式，并总结出了单分子层吸附理论。

Langmuir 吸附等温式如公式(1.6)所示：

其中Γ、Γm  (kg/m²)分别为表面浓度和最大表面浓度；kL (m³/kg)为吸附平衡常数。小分子的表面活性物质(如十二烷基硫酸钠)在气液界面上的吸附现象满足 Langmuir 吸附等温式，其吸附等温线如图 1.3 所示。

但对于分子量较大的表面活性物质(如蛋白质)在气液界面上的吸附现象与 Langmuir 吸附等温式有较大的偏差，因为蛋白质在气液界面上的吸附是遵循多分子层吸附理论的，牛血清蛋白(BSA)的吸附等温线如图 1.4 所示。