消泡原理
消泡劑,也稱消沫劑,原理有以下幾點:
(1)泡沫局部表面張力降低導緻泡沫破滅
該種機理的起源是将醇或植物油撒在泡沫 上,當其溶入泡沫液,會明顯降低該處的表面張力。因爲這些物質一般對水的溶解度較小,表面張力的降低限於(yú)泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變(biàn)化。表面張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延伸,破裂。
(2)破壞膜彈性而導緻氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢複膜彈(dàn)性的能力。
(3)促使液膜排液
消泡劑(jì)能促使液膜排液,因而導(dǎo)緻氣泡破滅,泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩定性,添加一種加速泡沫排液的物質,也可以起到消泡作用。
(4)添加疏水固體顆(kē)粒可導(dǎo)緻氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的 疏水端,使疏水顆粒産(chǎn)生親水性並(bìng)進入水相,從而起到消泡的作用。
(5)增溶助泡表面活性劑(jì)可導(dǎo)緻氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質,可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這 種作用的低分子物質如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不僅可減少表面層(céng)的表面活性劑濃度,而且還會溶入表面活性劑吸附層(céng),降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱瞭(le)泡沫的穩定性。
(6)電解質瓦解表面活性劑雙電層
對於(yú)借助泡沫的表面活性劑雙電層(céng)互相作用,産生穩定性的起泡液,加入普通的電解質即可瓦解表面活性劑的雙電層(céng)起消泡作用。
消泡劑分類
常用的消泡劑(jì)按成分不同可分爲矽(guī)(樹脂)類、表面活性劑(jì)類、鏈烷烴類和礦物油類。
(1)矽(樹脂)類
矽樹脂消泡劑又稱(chēng)乳劑型消泡劑,使用方法是将矽樹脂用乳化劑(表面活性劑)乳化分散在水中後投加到廢(fèi)水中。二氧化矽細粉是另一種消泡效果較好的矽類消泡劑。
(2)表面活性劑類
此類消泡劑(jì)其實是乳化劑(jì),即利用表面活性劑(jì)的分散作用,使形成泡沫的物質在水中保持穩定的乳化狀态分散,從(cóng)而避免生成泡沫。
(3)鏈烷烴類
鏈烷烴類消泡劑(jì)是用乳化劑(jì)把鏈烷烴蠟或其衍生物乳化分散後(hòu)制成的消泡劑(jì),其用途與表面活性劑(jì)類的乳化型消泡劑(jì)類似。
(4)礦(kuàng)物油類(lèi)
以礦物油爲主要消泡成分。爲瞭(le)改良效果,有時混合金屬皂、矽油、二氧化矽等物質一起使用。此外,爲使礦物油容易擴散到發(fā)泡液表面,或者使金屬皂等均勻分散在礦物油中,有時還可投加各種表面活性劑。
消泡劑的選型
選擇消泡劑要符合以下幾點:
(1)在起泡液中不溶或難溶
爲破滅泡沫,消泡劑應該在泡膜上濃縮、集中。對破泡劑的情況,應在瞬間濃縮、集中,對於(yú)抑泡的情況應經常保持在這種狀态。所以消泡劑在起泡液中是過飽(bǎo)和狀态,隻有不溶或難溶才易於(yú)達到過飽(bǎo)和狀态。不溶或難溶,才易於(yú)聚集在氣液界面,才易於(yú)濃縮在泡膜上,才能在較低濃度下發揮作用。用於(yú)水體系的消泡劑,活性成分的分子,須爲強疏水弱親水,HLB值在1.5-3範圍,作用才好。
(2)表面張(zhāng)力低於(yú)起泡液
隻有消泡劑分子間作用力小,表面張力低於(yú)起泡液,消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴展。值得注意的是,起泡液的表面張力並(bìng)非溶液的表面張力,而是助泡溶液的表面張力。
(3)與(yǔ)起泡液有一定程度的親(qīn)和性
由於(yú)消泡過程實際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競争,所以消泡劑需要能在起泡液中快速分散,以便迅速在起泡液中較廣泛的範圍内發(fā)揮作用。要使消泡劑擴散較快,消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過親,會溶解;過疏又難於(yú)分散。隻有親疏适宜,效力才會好。
(4)與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應
消泡劑與起泡液發生反應,一方面消泡劑會喪失作用,另一方面可能産(chǎn)生有害物質,影響微生物的生長(zhǎng)。
(5)揮發(fā)性小,作用時間長(zhǎng)
首先要確(què)定需要使用消泡劑的體系,是水性體系或油性體系。如發酵行業,就要使用油性的消泡劑,如聚醚改性矽或聚醚類的。水性塗料行業就要用水性消泡劑,有機矽消泡劑。選擇出消泡劑,比較添加量,在參(cān)考價格,可得出适用經濟的消泡劑産品。
消泡劑用量
消泡劑(jì)的種類(lèi)很多,不同類(lèi)型的消泡劑(jì)所需要的添加量是不同的,下面我們爲大家介紹一下六類(lèi)消泡劑(jì)的添加量:
1、醇類(lèi)消泡劑(jì):醇類(lèi)消泡劑(jì)使用時,用量一般在0.01-0.10%以内。
2、油脂類消泡劑(jì):油脂類消泡劑(jì)的添加量在0.05-2%之間(jiān),脂肪酸酯類消泡劑(jì)的添加量是0.002-0.2%之間(jiān)。
3、酰胺類消泡劑(jì):酰胺類消泡劑(jì)效果比較(jiào)好,添加量一般在0.002-0.005%以内。
4、磷酸酸類消泡劑(jì):磷酸酸類消泡劑(jì)常用在纖維和潤滑油中,添加量爲0.025-0.25%之間(jiān)。
5、胺類消泡劑(jì):胺類消泡劑(jì)主要在纖維加工中使用,添加量爲0.02-2%。 6、醚類消泡劑(jì):醚類消泡劑(jì)在造紙印染、淨洗中用的比較(jiào)多,添加量一般是0.025-0.25%。
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