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泡沫是我們日常生活和工農業(yè)生產中一種經常遇到的現(xiàn)象,人們有時喜歡泡沫并予以利用,有時討厭泡沫要予以國內外商品消泡劑的品種繁多,性能各異,從組成上大致可分為三類,即有機硅型、聚醚型和非硅型,消泡劑應用領域廣泛,故越來越受到各行業(yè)的重視。
1、泡沫概述
泡沫是氣體分散于液體所形成的多分散體系,由于氣液兩相密度相差大,液相中的氣泡通常會很快上升到液面,如果液面上存在一層較穩(wěn)定的液膜,就會形成泡沫,因此,泡沫可以看成是一種由液膜隔開的氣泡聚集物。泡沫與乳狀液一樣,也是熱力學不穩(wěn)定體系。當氣體通入水等一些粘度低的純液體時并不能得到穩(wěn)定而持久的泡沫。當水中有表面活性劑存在時,即可得到穩(wěn)定性較好的泡沫,這就是表面活性劑的起泡作用。
2.消泡劑與消泡技術的發(fā)展
德國實驗物理學家Quincke首先指出用化學方法來消泡,例如用乙醚蒸汽可消除肥皂泡,l9世紀的膠體化學家J.Plateau曾對液體起泡性進行過研究,指出表面張力小,粘度大的起泡性強。日本膠體化學家佐佐木恒孝在二次大戰(zhàn)之前即開始研究泡沫問題,戰(zhàn)后連續(xù)發(fā)表許多文章,成為消泡方面的一位專家。美國膠體化學家S.Ross在二次大戰(zhàn)期間,研究潤滑油的消泡問題,戰(zhàn)后連續(xù)發(fā)表許多篇關于消泡的研究報告,在消泡劑的作用機理方面做出了突出貢獻。1952年,美國Dow Coming公司的C.C.Currie對當時的消泡劑文獻做了較大規(guī)模的整理,對造紙,發(fā)酵、鍋爐等方面的消泡技術進行了全面系統(tǒng)的研究。1954年,美國Wagnd-ott公司首先投產聚醚型消泡劑,已經得到迅速發(fā)展,但廣泛的應用和研究是從近幾年隨著聚醚工業(yè)的發(fā)展而開始的。
3.消泡劑的消泡機理
消泡劑包括兩種類型:泡沫破壞劑作用在于摧毀已存在的泡沫;防泡劑則防止泡沫產生,這兩種類型消泡劑混合使用時有加和性。幾種消泡劑混合使用也常起協(xié)同作用,可使消泡效率增加。消泡劑就是要破壞和抑制泡沫薄膜的形成,因此,消泡劑必須是易于在溶液表面鋪展的液體,消泡劑進入泡沫的雙分子定向膜,破壞定向膜的力學平衡而達到破泡。消泡劑在溶液表面鋪展越快,則使液膜變得越薄,迅速達到臨界厚度,泡沫破壞加快,消泡作用加強。一種優(yōu)秀的消泡劑必須同時兼顧消、抑泡作用,即不僅能迅速使泡沫破滅,而且能在相當長的時間內防止泡沫的生成。