消泡剂的其它作用机理
① 扩展作用产生的冲击
泡膜受到一定程度的冲击,即会破裂。加入的消泡剂810、825、932在泡膜上产生的冲击,也可以使泡膜破裂。
② 使助泡表面活性剂被增溶
某些能与溶液充分混合的低分子物质可以使助泡表面活性剂被增溶,使其有效浓度降低。常常发现,表面活性剂在混合溶剂中比在纯溶剂中表面活性低。有这种作用的低分子物,如辛醇。它不仅减少了表面层的表面活性剂,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低其密合程度。通过以上两方面的作用,减弱了泡沫稳定性。这就是可溶性消泡剂乙醇、丙醇、辛醇等的一种作用机理。为了有利于消泡往往在有机硅消泡剂配方中加入适当醇类,
也起到一定的辅助消泡作用。
③ 电解质瓦解表面活性剂双电层
对于借助泡的表面活性剂双电层互斥产生稳泡性的起泡液,加入一些普通的电解质,加入一些普通的电解质,即可瓦解表面活性剂的双电层,而起到消泡作用。
2. 破泡剂和抑泡剂的区别
(1) 定义和结构上的区别
项目 破 泡 剂 抑 泡 剂
定义区别是加到已经形成了的泡沫中,使泡沫破灭的添加剂。是发泡前预先添加而阻止发泡的添加剂。结构区别它们都是分子的亲液端与起泡液亲和性较强,在起泡液中分散较快的物质。这类消泡剂随着时间的延续,迅速降低效力。当温度上升时,因溶解度增加。消泡效力下降。它们一般是与起泡液亲和性很弱的难溶或不溶的液体。
种类
疏水白炭黑、低级醇、山梨糖醇酐脂肪酸酯(司
盘系列)、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐温系
列)和天然油
聚醚系列和有机硅系列(有机硅也有破泡作用)
(2) 作用机理上的区别
1) 破泡剂的破泡机理:破泡剂大致分为两种。
第一,疏水白炭黑吸附助泡剂,电解质瓦解表面活性剂双电层以及使助泡性表面活性剂被增溶等等消泡机理,都是基于这种破泡剂能迅速破坏助泡剂的稳泡作用。在这几种消泡过程中,消泡剂发挥一次性破泡作用即被消耗,同时也“消耗”掉相应的助泡剂。
第二,低级醇(如乙醇)等溶解性较大的消泡剂,加到起泡液中,在未溶解之前,按照局部降低表面张力等消泡机理发挥破泡作用。同时不断破为碎块,陆续溶解而失去破泡作用。破泡过程中,破泡剂不断失效、消耗,助泡剂却不受影响。
总之,破泡剂吸附于气泡后,因表面张力之作用侵入气泡膜中。随后,表面张力因破泡剂在泡膜表面的扩张,使泡膜变薄,进而破坏泡膜。
2) 抑泡剂的抑泡机理:
抑泡剂在气液界面优先被吸附,它比助泡剂的表面活性更强,更易吸附到泡膜上,它本身不赋予泡膜弹性,所以不具备稳泡作用。这样当液体中产生泡沫时,抑泡剂就首先占据泡膜,抑制了助泡剂的作用,所以抑制了起泡。也就是说,即使当液体中起泡性物质也吸附于泡膜,如图5 左边。因吸附抑泡剂泡膜的表面张力降低引起泡膜变薄而变形,如图5 右边,这些泡膜立即浮出液面在凹处和凸出处破泡。抑泡并不是不产生气泡,因为机械搅动,会将空气带入,肯定有气泡产生。但是由于抑泡剂的存在,产生的气泡很快破灭脱除,见图6。我们在试验消泡剂的抑泡功能时,都发现添加消泡剂的体系搅拌后有气泡产生,但很快破灭。不加消泡剂气泡不破灭。有消泡剂的气泡消泡剂促使气泡直径增大形成不安定的消泡剂面向气液界面气泡合并加快上升速度泡沫
相对来讲,抑制泡沫的产生比破除产生的泡沫更有意义,也更为持久,有机硅消泡剂即赋有此功能。如果在有机硅消泡剂中加入疏水白炭黑,它是很好的破泡剂,使得有机硅消泡剂具有破泡和抑泡双重功能。它能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力,防止形成泡沫,或使原有泡沫减少,通常具有选择性作用。
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