消泡劑的消泡機(jī)理編輯
發(fā)布者:享鑫化工 發(fā)布日期:2020-04-12
關(guān)于消泡劑的作用機(jī)理至今還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),根據(jù)前人所提出的消泡劑機(jī)理,大致有以下幾種:
具有概括性的消泡機(jī)理
典型的具有概括性的消泡機(jī)理是Robinson消泡機(jī)理和羅斯假說(shuō)。其中Robinson機(jī)理是羅斯假說(shuō)的基礎(chǔ),它主要強(qiáng)調(diào)了消泡劑破壞泡沫的排液和Marangoni效應(yīng)實(shí)現(xiàn)消泡;羅斯假設(shè)是在消泡劑顆粒為非可溶小滴物質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,而實(shí)際上有的消泡劑產(chǎn)生消泡作用是在溶解狀態(tài)下進(jìn)行的,所以羅斯假說(shuō)的消泡機(jī)理并不全面。
聚硅氧烷消泡劑的作用機(jī)理
具有代表性的聚硅氧烷消泡機(jī)理主要有“架橋-鋪展”機(jī)理、“架橋-脫濕”機(jī)理、“鋪展-液體夾帶”機(jī)理等。“架橋-鋪展”機(jī)理主要從“聚硅氧烷自身張力比較低,容易在液膜上鋪展”這一基本點(diǎn)出發(fā),它強(qiáng)調(diào)的是消泡劑液滴易變形,但是這種理論不能解釋單獨(dú)的聚硅氧烷與聚硅氧烷和固體離子混合物作為消泡劑時(shí)之間的消泡差異。“架橋-脫濕”機(jī)理主要是從聚硅氧烷自身具有疏水性的角度出發(fā),但對(duì)于粘度很大的聚硅氧烷的消泡作用就不能很好的解釋。“鋪展-液體夾帶”機(jī)理尚不能被證實(shí),因?yàn)橛行┦聦?shí)表明聚硅氧烷有時(shí)候并沒(méi)有在泡膜表面鋪展,可是同樣可以破泡。
疏水固體顆粒的消泡機(jī)理
疏水性的固體顆粒在泡沫體系中,首先會(huì)吸引表面活性劑的疏水端,使得疏水性的固體顆粒變?yōu)橛H水性的,從而降低了泡膜中表面活性劑的濃度,促使泡沫破裂。這種消泡機(jī)理不能解釋其它消泡劑的作用機(jī)理,過(guò)于片面。
還有些泡沫破裂的原因是消泡劑擴(kuò)展作用產(chǎn)生的沖擊、使表面活性
劑被增溶破泡、電解質(zhì)瓦解液膜表面雙電層的破泡等。 從以上這些消泡機(jī)理可以看出,每種消泡劑對(duì)不同的泡沫體系,其作用的側(cè)重點(diǎn)不同,但都是通過(guò)破壞泡沫的穩(wěn)定因素實(shí)現(xiàn)消泡。
聚醚改性硅油的消泡機(jī)理
對(duì)聚醚改性硅油作為消泡劑的消泡過(guò)程解釋,最為完備的消泡機(jī)理有:“橋連-拉伸”機(jī)理、“橋連-排濕”機(jī)理兩種。
“橋連—拉伸”機(jī)理:消泡劑的表面張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液膜的表面張力,消泡劑的液滴得以在液膜表面持續(xù)鋪展、深入,泡沫局部液膜繼續(xù)變薄,最終形成油在水中間的橋連,油相、水相的表面張力相差甚遠(yuǎn),油相在周圍水相不斷地牽引下,拉長(zhǎng)變薄,形變超過(guò)一定范圍后,液膜被破壞,導(dǎo)致泡沫破裂。
“橋連—排濕”機(jī)理:向起泡液中加入固體疏水顆粒消泡劑后,消泡劑立即在泡沫體系中分布開來(lái),疏水顆粒固定在泡沫液膜表面,當(dāng)固體顆粒與液膜之間具有足夠的疏水角,固體顆粒與周圍的液膜有著相反接觸面,成為周圍液膜之間的橋連,最終能穿破泡沫液膜,進(jìn)入到泡沫中去。
“橋連—拉伸”機(jī)理基于硅油獨(dú)特的低表面張力極易鋪展的特點(diǎn),指出消泡劑液滴能夠產(chǎn)生不同程度的變形,但該機(jī)理難以說(shuō)明硅膏與純硅油區(qū)別;“橋連—排濕”機(jī)理基于硅油的親油性,能夠說(shuō)明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。因此,聚醚改性硅油消泡劑具備消泡的三個(gè)特點(diǎn):首先基本上不溶于起泡液(溶解的多半有助泡作用);其次表面張力要低于起泡液;最后能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物質(zhì),才能成為破泡及抑泡能力較好的消泡劑,以最大限度地提高其分散性,做到抑泡、破泡雙管齊下。
美國(guó)膠體化學(xué)家羅斯(Ross,S. )曾經(jīng)明確地說(shuō)過(guò):沒(méi)有任何一種消泡機(jī)理能涵蓋所有的消泡現(xiàn)象,各式各樣、紛繁錯(cuò)雜的消泡劑,可以對(duì)應(yīng)著多種消泡機(jī)理。