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hongchentianxia木虫 (正式写手)
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求助：关于表面活性剂的问题
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本人一般认为表面活性剂是用来降低表面张力的，所以常用来起泡，但是消泡剂的要求好像也是具有较低的表面张力， 那么表面活性剂、起泡、消泡剂这三者之间的关系到底是如何的， 望各位高手及明白人给个明确的解释，谢谢了！！ [ Last edited by chemredox on 2007-12-17 at 19:39 ] |
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http://210.38.240.85/template/ht ... art_1164207853.html 第四节 消泡机理 作者： 巩育军 浏览： 158 日期：06-11-22 03:04 [上一篇] [下一篇] 第四节 消泡机理 虽然泡沫有不少用处，但是在绝大多数生产过程中，泡沫会给生产带来许多麻烦，因此研究泡沫的抑制和破灭是一个重要的研究课题。 有些泡沫可以通过加入某些试剂与起泡剂发生化学反应而破坏。例如脂肪酸皂为起的泡剂泡沫，可以加入强酸及钙、镁铝盐等，形成不溶于水的脂肪酸剂难溶的脂肪酸盐，于是泡沫破坏。 一般来说，泡沫的消除大致有两种方法， 物理法和化学法。物理法：高压、静电、加热等方法，化学法是用消泡剂消泡。 消泡剂大多数属于表面活性剂类型。 下面介绍罗斯假说和几种消泡剂的作用机理。 一、扩展系数与浸入系数 1、扩展系数 1941年，哈金斯(Harkins.W.D）提出了扩展系数 S 的概念 γm —起泡介质的表面张力(mN·m－1）一般为水； γint—消泡剂与起泡介质的界面张力(mN·m－1) γa —消泡剂的表面张力(mN·m-1) 哈金斯认为当S>o时，消泡剂能在泡沫液膜上扩展，而当S<0时，则不能在泡沫液膜上扩展。 2．浸入系数 1948，鲁宾逊(Robinson，J，V．)和伍兹(Woods，W．W．)提出了“浸入系数” E 的概念，即： 鲁宾逊和伍兹认为：当E>0时，消泡剂能够进入泡沫液膜，而当E<0时，消泡剂则不能够进入泡沫液膜。 微滴既能浸入也能在泡沫液膜扩展称之为消泡剂。 美国胶体化学家罗斯(Ross，S．)对添加了各种表面活性剂的起泡体系进行试验和观察，发现消泡剂在起泡液中溶解性与消泡效力的对应关系。 提出了罗氏假说：在溶液中，液体若呈溶解状态的是溶质，是稳泡剂；不溶解状态的溶质，当浸入系数与扩展系数均大于零时，才是消泡剂。 因为只有在液体溶质不溶解的状态下，才能聚集为液体分子团即 一个微滴。而微滴的形成正是消泡的前提。 罗斯认为，当消泡剂的分子团即微滴与泡沫液膜接触时．首先应该是浸入，浸入之后在泡沫液膜上扩展，使液膜局部变薄最终断裂，导致气泡合并或破灭。 二、消泡机理 1．消泡剂使泡沫液膜局部表面张力降低而消泡 消泡剂微滴的表面张力要比泡沫液膜的表面张力低。 这样，当消泡剂加入到泡沫体系中后，消泡剂微滴与泡沫液膜接触，可使此处泡沫液膜的表面张力减低，而此处周围液膜的表面张力未变化。 表面张力降低的部分，被强烈地向四周牵引、延展，最后破裂使泡沫破灭。详细过程见下图： 消泡剂浸入气泡液膜扩展，顶替了原来液膜表面上的起泡和稳泡剂，(图中A、B处)使其此处的表面张力降低，而存在着稳泡剂的别处液膜表面的表面张力高，将产生拉力，从而使低表面张力的C处液膜被拉长而变薄，最后破裂使气泡破灭 (D处)。 2．消泡剂破坏膜弹性使液膜失去自修作用而消泡 在泡沫体系中加入表面张力极低的消泡剂如聚氧乙烯聚硅氧烷消泡剂。此消泡剂进入泡沫液膜后，会使此处液膜的表面张力降至极低。 当此处的液膜受到外界的扰动或冲击拉长，液膜面积A会增加，但是由于消泡剂本身的表面张力太低，无具有较高值而使膜失去弹性，失去自修复作用而破坏。 3．消泡剂降低液膜粘度使泡沫寿命缩短 而消泡。 若用不能产生氢键的消泡剂将能产生氢键的稳泡剂从液膜表面取代下来，就会降低液膜的表面粘度，使泡沫液膜的排液速度和气体扩散速度加快减少泡沫的寿命而消泡。 4．固体颗粒消泡作用机理 固体颗粒作为消泡剂首要条件是固体颗粒必须是疏水性的。 当疏水二氧化硅颗粒加入泡沫体系后，其表面与起泡剂和稳泡剂疏水链吸附，而亲水基伸入液膜的，这样二氧化硅的表面由原来的疏水表面变为了亲水表面，于是亲水的二氧化硅颗粒带着这些表面活性剂一起从液膜的表面进入了液膜的水相中。使液膜表面的表面活性剂浓度减低，从而全面的增加了泡沫的不稳定性因素，大幅地缩短了泡沫的“寿命”而导致泡沫的破坏 |
4楼2007-04-17 14:17:29
hongchentianxia
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5楼2007-04-18 23:22:57