消泡劑的應(yīng)用十分廣泛,如食品工業(yè)、造紙工業(yè)、水處理、采油工業(yè)、印染工業(yè)、涂料工業(yè)、 洗滌劑工業(yè)、橡膠膠乳工業(yè)、氣溶膠工業(yè)、日化工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、奶制品工業(yè)等。能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力,防止泡沫形成,或使原有泡沫減少或消滅的物質(zhì)。
泡沫的研究早可以追溯到柏拉圖時(shí)代,但幾百年來(lái),人們對(duì)泡沫的定義一直沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。美國(guó)膠體化學(xué)家L·I·Osipow和道康寧公司的R·F·Smith從泡沫的密度方面對(duì)泡沫進(jìn)行了定義;日本的伊藤光一從泡沫結(jié)構(gòu)的角度對(duì)泡沫進(jìn)行了定義,但是卻忽略了氣泡間的相互聯(lián)系;我國(guó)的表面物理學(xué)家趙國(guó)璽教授對(duì)泡沫的定義為:泡沫是氣體分散于液體中的分散體系,氣體是分散相(不連續(xù)相),液體是分散介質(zhì)(連續(xù)相),液體中的氣泡上升至液面,形成少量液體構(gòu)成的以液膜隔開(kāi)氣體的氣泡聚集物。國(guó)內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)為:泡沫本身是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,當(dāng)氣體進(jìn)入含有表面活性劑的溶液中時(shí),便會(huì)形成長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的泡沫體系。
泡沫的穩(wěn)定因素:
泡沫產(chǎn)生的直接原因是表面活性劑的存在,使溶液的表面張力降低,在此原因和泡沫衰減機(jī)理的共同作用下,不同的泡沫體系表現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性能主要和以下幾種因素有關(guān):起泡溶液的表面張力、泡沫的表面粘度、溶液的粘度、表面張力的自我修復(fù)作用(即Gibbs表面彈性和Marangoni效應(yīng))、液膜的表面雙電層斥力和熵斥力、表面活性劑的疏水端結(jié)構(gòu)和空間位阻效應(yīng)等,這些因素之間不是獨(dú)立存在的,一種因素的改變會(huì)使其他的一些因素也改變。影響泡沫的穩(wěn)定性主要的因素就是液膜的彈性和排液速率,從這個(gè)角度考慮可以看出在不同的泡沫體系中泡沫穩(wěn)定性影響的主要因素都是不同的,并且往往有時(shí)幾種影響因素同時(shí)存在、共同作用。
除以上這些因素外還有些因素也會(huì)影響到泡沫的穩(wěn)定性,如泡沫的大小、溶質(zhì)與溶劑的配合、溫度、pH值、溶劑的蒸發(fā)速率、泡沫的受沖擊程度以及表面活性劑的吸附速率等。
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。