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消泡劑原理是什么?

發(fā)布時(shí)間:2016-05-06 09:31
  
  泡沫的本質(zhì)是不穩(wěn)定的,因此它可以被破除。破除過程通常包括:氣泡的再分布、膜厚的減薄、膜的破裂這樣三個過程。氣泡的再分布可以導(dǎo)致膜的破裂,從而達(dá)到消泡。膜厚的減薄也可以導(dǎo)致膜的破裂,同樣達(dá)到消泡。
  氣泡大小的再分布則是由于泡的曲率半徑不同所造成,亦即不同的曲率半徑導(dǎo)致氣泡中氣體的壓力不同,即小氣泡中的壓力要比大氣泡中的壓力大,從而造成再分布。若二個大小不同的氣泡共有的界膜互不通氣時(shí),氣泡可以維持原狀。但實(shí)際上這樣的情況不可能存在,氣體總是由小氣泡的高壓側(cè)向大氣泡的低壓側(cè)通過界膜進(jìn)行擴(kuò)散,造成小氣泡不斷變小、大氣泡不斷變大,二個氣泡的曲率半徑差隨之越來越大,最后,氣泡破裂。
消泡原理
 
  氣泡膜壁的變薄則是排液和蒸發(fā)的結(jié)果,這可以用三個氣泡的交叉來說明。假設(shè)有三個氣泡在同一平面上,其交叉點(diǎn)是任意二個泡的共有分界壁,在分界壁的兩個側(cè)邊的曲率半徑是相同的,充滿在分界壁的液體壓力和泡內(nèi)的壓力是相等的,而在氣-液界面上,膜朝氣相的方向是凹的,這就使液體處于負(fù)的毛細(xì)壓力下,該壓力驅(qū)使液體從內(nèi)壁移向交叉點(diǎn)。這種排液造成膜壁變薄,直到形成更大的氣泡或氣泡破裂為止。
消泡的過程
  泡沫的這種本質(zhì)上的不穩(wěn)定固然造成泡沫體系最終被破壞,但對于一個比較穩(wěn)定的泡沫體系而言,要經(jīng)過三個過程而達(dá)到自然消泡是需要很長時(shí)間的,因此在工業(yè)上,多數(shù)場合需要使用消泡劉來加速消泡過程。
  消泡劑總是以微粒的形式滲入泡沫體系之中。在泡沫產(chǎn)生時(shí),這種存在于體系中的消泡劑微粒會立即破壞氣泡的彈性膜,抑制泡沫的產(chǎn)生。若泡沫已經(jīng)生成,則添加于體系中的這種消泡劑微粒在接觸泡沫后會立即捕獲泡沫表面的疏水鏈端,經(jīng)迅速鋪展形成很薄的雙膜層,再進(jìn)一步擴(kuò)散,層狀滲入,取代原泡沫的膜壁。由于低表面張力的液體總是要流向高表面張力的液體,所以消泡劑本身的低表面張力必然導(dǎo)致含有消泡劑部分的泡膜的膜壁逐漸變薄,從而被周圍表面張力大的膜層強(qiáng)烈牽引,于是整個氣泡就會產(chǎn)生應(yīng)力的不平衡,最終導(dǎo)致氣泡的破裂。這個消泡過程可以歸結(jié)為:接觸—散布—進(jìn)入或置換—破裂這樣四個過程。
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