消泡劑是消除泡沫的一種助劑。在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中，只要涉及到攪拌的都會存在泡沫的問題，如石油開采與精煉、涂料加工、污水處理、生物發(fā)酵、建筑工業(yè)、黏合劑等。這些工業(yè)過程中的泡沫可能會造成生產(chǎn)能力減小、原料浪費、反應周期延長、產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題。由此可見，有害泡沫的控制和消除具有極大的技術與經(jīng)濟意義。

1、消泡劑的作用機理

1．1泡沫與消泡劑

泡沫是氣體被液體隔開的分散體系，氣相是分散相，液相是分散介質(zhì)。氣泡間吸附著表面活性劑的氣液界面和界面聞的液體構(gòu)成了泡沫的液膜。泡沫本身屬于熱力學不穩(wěn)定體系。單一組分的液體不能形成穩(wěn)定的泡沫，但液體中如果含有一種或幾種具有起泡和穩(wěn)泡作用的表面活性劑，則能產(chǎn)生能持續(xù)存在數(shù)十分鐘乃至數(shù)小時的泡沫。

消泡劑是以低濃度加入到起泡液體中，能控制泡沫的物質(zhì)之總稱。習慣上，還有破泡劑、防泡劑或抑泡劑等不同名稱。消泡劑是某些生產(chǎn)過程中不可缺少的助劑，它不僅能除去液面上的泡沫，還可以改善過濾、脫水、洗滌和各種漿體的排液效果，確保各類容器的處理容量，提高工業(yè)裝置的生產(chǎn)效率。

1．2消泡機理

消泡劑是低表面張力的液體。

一般具有3個性質(zhì)：(1)不溶于要消泡的介質(zhì)；(2)有正的進入系數(shù)；(3)有正的展布系數(shù)。

當體系加入消泡劑后，其分子雜亂無章地廣布于液體表面，抑制形成彈性膜，即終止泡沫的產(chǎn)生。當體系大量產(chǎn)生泡沫后，加人消泡劑，其分子立即散布于泡沫表面，快速鋪展，形成很薄的雙膜層，進一步擴散、滲透，層狀入侵，從而取代原泡膜薄壁。由于其表面張力低，便流向產(chǎn)生泡沫的高表面張力的液體，這樣低表面張力的消泡劑分子在氣液界面間不斷擴散、滲透，使其膜壁迅速變薄，泡沫同時又受到周圍表面張力大的膜層強力牽引，這樣，致使泡沫周圍應力失衡，從而導致其“破泡”。不溶于體系的消泡劑分子再重新進入另一個泡沫膜的表面，如此重復，所有泡沫全部覆滅。

2、消泡劑的理論研究

國外在20世紀20年代就開始了對消泡劑的研究，但對消泡劑作用機理的研究至今仍沒有形成統(tǒng)一的認識。經(jīng)過許多學者的研究，目前基本認同了幾種消泡劑消泡機理，Denkov也作了歸納和分析，但是它只能解釋聚硅氧烷型的消泡劑在一些體系中的消泡過程。對其他很多體系和現(xiàn)象并不能完全解釋。

Amaudov等根據(jù)消泡速度的快慢，將消泡劑分為“快消泡劑”和“慢消泡劑”，“快消泡劑”液滴具有較低的進入能壘，因此，能在膜變薄的初期很容易在泡膜的表面上架橋。

Dippenaar提出的“Bridging—Spreading”機理是從消泡劑液滴屬于疏水型的角度出發(fā)的，它一旦在兩個泡膜之間形成了油橋，就會在水相中脫濕。當消泡劑油滴變形時，它就會進入到泡膜的表面形成透鏡的形狀，透鏡會被兩端相反的泡膜脫濕。

但這種機理對于黏度很大的聚硅氧烷的消泡作用就不能很好地解釋。通過上述的比較可以看出，“Bridging—Dewetting”機理要求消泡劑油滴在進入到泡膜表面時能變形，但是變形的速度不宜快于脫濕的速度，如果變形過快就不能發(fā)生脫濕過程，此時就要用“Bridging—Spreading”機理解釋。

只要消泡劑能進入到泡膜的表面，上述兩種機理都可能會發(fā)生。在一個給定的體系中，到底以哪一種機理消泡主要取決于脫濕和變形的速度，這也沒有理論模型來說明，因此只能通過試驗探索。高黏度的消泡劑油滴一般遵循“Bridging—Dewetting”機理，而低黏度的聚硅氧烷一般遵循“Bridging—Spreading”機理，因為低黏度的消泡劑油滴容易變形。