泡沫產(chǎn)生的原因及消泡用1解讀課件

泡沫產(chǎn)生的原因及消泡作用第二組劉海濤彭雪梅泡沫產(chǎn)生的原因及消泡作用第二組劉海濤彭雪梅泡沫產(chǎn)生的原因

泡沫是常見的現(xiàn)象，攪拌肥皂水可以產(chǎn)生泡沫，打開啤酒瓶即有大量泡沫產(chǎn)生等。一般來說，純液體不會產(chǎn)生泡沫，在純液體產(chǎn)生的起泡，當它們相互接觸或從液體中逸出時，就立即破裂。一般說來，純水甚至純的表面活性劑，由于表面和內(nèi)部的均勻性，不可能形成彈性膜，所以它們的泡沫總是不穩(wěn)定的。泡沫是不溶性氣體在外力作用下，進入到低表面張力的液體中，并被液體隔離所造成的。而我們在洗衣服時之所以能產(chǎn)生穩(wěn)定的氣泡，是由于肥皂或洗滌劑等表面活性劑起到了穩(wěn)定泡沫的作用。

在液體泡沫中，液體薄膜——液體和氣體的界面——起著重要的作用，僅有一個界面的叫氣泡，具有多個界面的氣泡的聚集體則叫泡沫。

泡沫產(chǎn)生的原因泡沫是常見的現(xiàn)象，表面活性劑在氣泡形成過程中的作用如何？

如果在液體內(nèi)部吹一個氣泡，有氣泡就有了氣液界面，有了活性劑和界面就會發(fā)生活性劑在界面的吸附。當氣泡在液體內(nèi)部時，這種

界面吸附層就會就會對

氣泡與氣泡的相撞和合

并起阻礙作用；當氣泡

因浮力作用而升出液面

時，由于氣泡有內(nèi)外兩

個氣-液界面，氣泡膜上就會形成活性劑的雙層

吸附層，這種雙層吸附

層對氣泡膜有保護作用。

活性劑在氣泡中形成的作用表面活性劑在氣泡形成過程中的作用如何？能夠穩(wěn)定氣泡的原因有以下幾點：（１）由于雙吸附層的覆蓋，氣泡膜中的液體不易揮發(fā)，并且由于活性劑分子間的吸力，使雙吸附層具有一定的強度。能夠穩(wěn)定氣泡的原因有以下幾點：（２）活性劑分子中的極性基在水中水化，使液膜中水的粘度增大，流動性變差，從而保持液膜具有一定的厚度而不易破裂。（３）活性劑分子中的親油鏈之間吸引，會提高吸附層的機械強度。（４）對于離子型活性劑，其親水基在水中電離而產(chǎn)生靜電斥力，阻礙液膜變薄破裂，從而增加了泡沫的穩(wěn)定性。如下圖所示。（２）活性劑分子中的極性基在水中水化，使液膜中水的粘度增大，

當穩(wěn)定的氣泡積累多了時，就會形成濃集的泡沫，這種泡沫中的氣泡已經(jīng)不是環(huán)形，而是互相被擠壓成蜂窩狀結構，分散相氣體呈不規(guī)則的多邊形，這些多邊形的氣泡之間均有液膜，如圖所示。常用發(fā)泡劑有油酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基硫酸鈾、烷基苯磺酸鈉等。

濃集泡沫的機構狀態(tài)當穩(wěn)定的氣泡積累多了時，就會形成濃集的泡沫，這種泡沫中的氣對發(fā)泡劑分子結構的要求

既能發(fā)泡又能穩(wěn)定泡沫的物質叫發(fā)泡劑(泡沫劑)，對它的分子結構有一定的要求：（１）從液膜的保護膜要牢固出發(fā)，要求活性劑分子形成雙吸附層強度要大，因此要求活性劑烴鏈要有足夠的長度，而且烴鏈是正構的，以增強分子間吸引力，使吸附層強度增大。當然烴鏈不能過長，否則親油性太強，影響在水中的溶解。（２）從液膜的排液速度要小出發(fā)，要求活性劑的親水基極性要強，即水化要好，以增加束縛水分子的數(shù)目，從而提高液體粘度。泡沫劑不一定都是活性劑，如親油性的固體粉末(炭黑粉、煙煤粉等)、明膠、蛋白質等都是發(fā)泡劑。對發(fā)泡劑分子結構的要求既能發(fā)泡又能穩(wěn)定泡沫的物質叫發(fā)泡

石油蒸餾等工業(yè)中，即使不用表面活性劑也常常產(chǎn)生大量的泡沫。這些泡沫常常妨礙操作和引起公害，對一些工廠來說，消滅泡沫比制造泡沫更為重要。將不穩(wěn)定的泡沫長期放置或加熱，使液膜強度降低或靠自重使之消滅都是可能的。但對于那些妨礙作業(yè)的泡沫，必須迅速消滅或者預先加入消泡劑使之無法生成泡沫。直接消滅生成的泡沫的方法稱為消泡法，預先加入消泡劑使之不能生成泡沫的方法稱為抑泡法。因此，研究泡沫的抑制和消除是很有意義的。

泡沫的消除方法物理方法：改變溫度，使液體蒸發(fā)或凍結；急劇改變壓力；離心分離溶液；超聲波振動及過濾等破壞泡沫。化學方法：加入消泡劑;除了使用消泡劑外，改變pH值，鹽析或添加與起泡劑反應的化學試劑等也可以除去泡沫。泡沫的消除方法

消泡劑應是能在泡沫體系之中產(chǎn)生穩(wěn)定的表面張力不平衡，能破壞發(fā)泡體系表面粘度和表面彈性的物質。它應具有低的表面張力和HLB值，不溶于發(fā)泡介質之中，但又很容易按一定的粒度大小均勻地分散于泡沫介質之中，產(chǎn)生持續(xù)的和均衡的消泡能力。當泡沫介質由于某種原因要起泡時，它首先能阻止泡沫的產(chǎn)生。而在已經(jīng)生成泡沫的泡沫體系之中，它又能迅速地散布，破壞氣泡的彈性膜，使之破裂。為此，消泡劑又可分為抑泡劑和破泡劑兩種。消泡劑應是能在泡沫體系之中產(chǎn)生穩(wěn)定的表面張力不平衡，能破壞抑泡法

抑泡法是采用抑泡劑防止泡沫產(chǎn)生的方法。目前還沒有有效的、普遍通用的抑泡劑，對各種不同情況必須具體分析、因事制宜，采用適宜的抑泡劑才能達到滿意的抑泡效果。一般來用表面活性劑作為抑泡劑。具有良好抑泡效果的表面活性劑應具有如下的性質：它少在產(chǎn)液表面不形成緊密的吸附膜，形成膜的表面彈性不會過高或過低，吸附分子的分子間力小。抑泡法消泡法

消泡法就是在泡沫分散體系中加入消泡劑，使泡沫破除的方法。一般具有破泡能力的液體，其表面張力都較低，且易于吸附、鋪展于液膜上，使液膜的局部表面張力降低，同時帶走液膜下層鄰近液體，導致液膜變薄、泡沫破裂。所以，破泡劑在液面上鋪展得越快，液膜變得越薄，破泡能力越強。有效的消泡劑既要能迅速破泡，又要能在相當長的時間內(nèi)防止泡沫生成。有些消泡劑在加入溶液后，經(jīng)一段時間便會喪失消泡能力。一般地說，開始加入消泡劑時，液膜上的鋪展速率大于膠團的增溶速率，表現(xiàn)出良好的消泡效果，經(jīng)一段時間后，隨著消泡劑被增溶，消泡能力減弱。消泡法消泡法就是在泡沫分散體系中加消泡機理１.消泡劑使泡沫液膜局部表面張力降低而消泡因消泡劑微滴的表面張力比泡沫液膜的表面張力低，當消泡劑加入到泡沫體系中，消泡劑微滴與泡沫液滴接觸，可使此處液膜的表面張力減低，因此泡沫周圍液膜的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分，被強烈地向四周牽引、延展最后破裂使泡沫消除。消泡機理１.消泡劑使泡沫液膜局部表面張力降低而消泡２．消泡劑破壞膜彈性使液膜失去自修復作用而消泡在泡沫體系中加入表面張力極低的消泡劑如聚氧乙烯聚硅氧烷消泡劑。此消泡劑進人泡沫液膜后，會使此處液膜的表面張力降至極低。當此處的液膜受到外界的擾動或沖擊拉長，液膜面積Ａ會增加，使此處的消泡劑濃度降低，引起液膜的表面張力上升，但是由于消泡劑本身的表面張力太低，無法使ｄY/dA具有較高值，而使膜失去彈性，液膜不會產(chǎn)生有效的彈性收縮力來使膜的表面張力和液膜厚度恢復，液膜終因失去自修復作用而被破壞。２．消泡劑破壞膜彈性使液膜失去自修復作用而消泡３．消泡劑降低液膜粘度使泡沫壽命縮短而消泡

泡沫液膜的表面粘度高會增加液膜的強度，減緩液膜的排液速度，降低液膜的透氣性阻止泡內(nèi)氣體擴散等作用，延長了泡沫的壽命而起到穩(wěn)定泡沫的作用。有生成氫鍵條件的穩(wěn)泡劑如：在低溫時聚醚型表面活性劑的醚鍵與水可形成氫鍵，蛋白質的肽朊鍵能形成氫鍵而提高液膜的表面粘度。若用不能產(chǎn)生氫鍵的消泡劑將能產(chǎn)生氫鍵的穩(wěn)泡劑從液膜表面取代下來，就會減小液膜表面粘度，使泡沫液膜的排液速度和氣體擴散速度加快，減少泡沫的壽命而消泡。

聚乙烯鏈和蛋白質分子間形成的氫鍵３．消泡劑降低液膜粘度使泡沫壽命縮短而消泡４．固體顆粒消泡作用機理

固體顆粒作為消泡劑的首要條件是固體表面必須是疏水的。如疏水二氧化硅固體顆粒其消泡機理可用下圖表示疏水二氧化硅消泡過程４．固體顆粒消泡作用機理固體顆粒消泡劑性能

消泡劑應具有下述性能：①具有能與泡沫表面接觸的親和能力②具有能在泡沫上擴散和進入泡沫，并取代泡沫膜壁的性能；③不溶于介質之中；④具有在泡沫介質中分散的適宜顆粒作為消泡核心。消泡劑性能消泡劑應具有下述性能：消泡的應用

發(fā)酵工業(yè)中的應用「1」發(fā)酵工業(yè)用消泡「2」在各種發(fā)酵工業(yè)中應用「3」發(fā)酵工藝過程中抑泡、消泡技術從發(fā)酵工藝的全部過程到產(chǎn)品包裝工序都需采取抑泡或消泡措施，以順利生產(chǎn)出符合標準的產(chǎn)品。消泡的應用

發(fā)酵工業(yè)中的應用輕工業(yè)中的應用

「1」乳膠工業(yè)中的消泡在乳膠生產(chǎn)過程中，進行攪拌、傾倒、流動、過濾時，會在膠料中混人大量氣體，這些氣體在乳膠中形成氣泡，若不及時消除，將給進一步的加工操作造成困難，假如這些氣泡留于模制品或浸漬制品的表面或內(nèi)部，往往導致產(chǎn)品不符合標準。在膠料中添加消泡劑能有效地消除氣泡，使操作方便，保證了產(chǎn)品的質量。

「2」紡織業(yè)、造紙業(yè)中的消泡在紡織工業(yè)中，從紡紗、織造到印染、后整理等工序中都要使用消泡劑，以提高織物的質量。在造紙工業(yè)中，主要是在抄紙工序使用消泡劑，以改進操作和紙張的質量。輕工業(yè)中的應用

「1」乳膠工業(yè)中的消泡在乳膠生產(chǎn)過程中，進行謝謝欣賞泡沫產(chǎn)生的原因及消泡用1解讀課件泡沫產(chǎn)生的原因及消泡作用第二組劉海濤彭雪梅泡沫產(chǎn)生的原因及消泡作用第二組劉海濤彭雪梅泡沫產(chǎn)生的原因

泡沫是常見的現(xiàn)象，攪拌肥皂水可以產(chǎn)生泡沫，打開啤酒瓶即有大量泡沫產(chǎn)生等。一般來說，純液體不會產(chǎn)生泡沫，在純液體產(chǎn)生的起泡，當它們相互接觸或從液體中逸出時，就立即破裂。一般說來，純水甚至純的表面活性劑，由于表面和內(nèi)部的均勻性，不可能形成彈性膜，所以它們的泡沫總是不穩(wěn)定的。泡沫是不溶性氣體在外力作用下，進入到低表面張力的液體中，并被液體隔離所造成的。而我們在洗衣服時之所以能產(chǎn)生穩(wěn)定的氣泡，是由于肥皂或洗滌劑等表面活性劑起到了穩(wěn)定泡沫的作用。

在液體泡沫中，液體薄膜——液體和氣體的界面——起著重要的作用，僅有一個界面的叫氣泡，具有多個界面的氣泡的聚集體則叫泡沫。

泡沫產(chǎn)生的原因泡沫是常見的現(xiàn)象，表面活性劑在氣泡形成過程中的作用如何？

如果在液體內(nèi)部吹一個氣泡，有氣泡就有了氣液界面，有了活性劑和界面就會發(fā)生活性劑在界面的吸附。當氣泡在液體內(nèi)部時，這種

界面吸附層就會就會對

氣泡與氣泡的相撞和合

并起阻礙作用；當氣泡

因浮力作用而升出液面

時，由于氣泡有內(nèi)外兩

個氣-液界面，氣泡膜上就會形成活性劑的雙層

吸附層，這種雙層吸附

層對氣泡膜有保護作用。

活性劑在氣泡中形成的作用表面活性劑在氣泡形成過程中的作用如何？能夠穩(wěn)定氣泡的原因有以下幾點：（１）由于雙吸附層的覆蓋，氣泡膜中的液體不易揮發(fā)，并且由于活性劑分子間的吸力，使雙吸附層具有一定的強度。能夠穩(wěn)定氣泡的原因有以下幾點：（２）活性劑分子中的極性基在水中水化，使液膜中水的粘度增大，流動性變差，從而保持液膜具有一定的厚度而不易破裂。（３）活性劑分子中的親油鏈之間吸引，會提高吸附層的機械強度。（４）對于離子型活性劑，其親水基在水中電離而產(chǎn)生靜電斥力，阻礙液膜變薄破裂，從而增加了泡沫的穩(wěn)定性。如下圖所示。（２）活性劑分子中的極性基在水中水化，使液膜中水的粘度增大，

當穩(wěn)定的氣泡積累多了時，就會形成濃集的泡沫，這種泡沫中的氣泡已經(jīng)不是環(huán)形，而是互相被擠壓成蜂窩狀結構，分散相氣體呈不規(guī)則的多邊形，這些多邊形的氣泡之間均有液膜，如圖所示。常用發(fā)泡劑有油酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基硫酸鈾、烷基苯磺酸鈉等。

濃集泡沫的機構狀態(tài)當穩(wěn)定的氣泡積累多了時，就會形成濃集的泡沫，這種泡沫中的氣對發(fā)泡劑分子結構的要求

既能發(fā)泡又能穩(wěn)定泡沫的物質叫發(fā)泡劑(泡沫劑)，對它的分子結構有一定的要求：（１）從液膜的保護膜要牢固出發(fā)，要求活性劑分子形成雙吸附層強度要大，因此要求活性劑烴鏈要有足夠的長度，而且烴鏈是正構的，以增強分子間吸引力，使吸附層強度增大。當然烴鏈不能過長，否則親油性太強，影響在水中的溶解。（２）從液膜的排液速度要小出發(fā)，要求活性劑的親水基極性要強，即水化要好，以增加束縛水分子的數(shù)目，從而提高液體粘度。泡沫劑不一定都是活性劑，如親油性的固體粉末(炭黑粉、煙煤粉等)、明膠、蛋白質等都是發(fā)泡劑。對發(fā)泡劑分子結構的要求既能發(fā)泡又能穩(wěn)定泡沫的物質叫發(fā)泡

石油蒸餾等工業(yè)中，即使不用表面活性劑也常常產(chǎn)生大量的泡沫。這些泡沫常常妨礙操作和引起公害，對一些工廠來說，消滅泡沫比制造泡沫更為重要。將不穩(wěn)定的泡沫長期放置或加熱，使液膜強度降低或靠自重使之消滅都是可能的。但對于那些妨礙作業(yè)的泡沫，必須迅速消滅或者預先加入消泡劑使之無法生成泡沫。直接消滅生成的泡沫的方法稱為消泡法，預先加入消泡劑使之不能生成泡沫的方法稱為抑泡法。因此，研究泡沫的抑制和消除是很有意義的。

泡沫的消除方法物理方法：改變溫度，使液體蒸發(fā)或凍結；急劇改變壓力；離心分離溶液；超聲波振動及過濾等破壞泡沫?；瘜W方法：加入消泡劑;除了使用消泡劑外，改變pH值，鹽析或添加與起泡劑反應的化學試劑等也可以除去泡沫。泡沫的消除方法

消泡劑應是能在泡沫體系之中產(chǎn)生穩(wěn)定的表面張力不平衡，能破壞發(fā)泡體系表面粘度和表面彈性的物質。它應具有低的表面張力和HLB值，不溶于發(fā)泡介質之中，但又很容易按一定的粒度大小均勻地分散于泡沫介質之中，產(chǎn)生持續(xù)的和均衡的消泡能力。當泡沫介質由于某種原因要起泡時，它首先能阻止泡沫的產(chǎn)生。而在已經(jīng)生成泡沫的泡沫體系之中，它又能迅速地散布，破壞氣泡的彈性膜，使之破裂。為此，消泡劑又可分為抑泡劑和破泡劑兩種。消泡劑應是能在泡沫體系之中產(chǎn)生穩(wěn)定的表面張力不平衡，能破壞抑泡法

抑泡法是采用抑泡劑防止泡沫產(chǎn)生的方法。目前還沒有有效的、普遍通用的抑泡劑，對各種不同情況必須具體分析、因事制宜，采用適宜的抑泡劑才能達到滿意的抑泡效果。一般來用表面活性劑作為抑泡劑。具有良好抑泡效果的表面活性劑應具有如下的性質：它少在產(chǎn)液表面不形成緊密的吸附膜，形成膜的表面彈性不會過高或過低，吸附分子的分子間力小。抑泡法消泡法

消泡法就是在泡沫分散體系中加入消泡劑，使泡沫破除的方法。一般具有破泡能力的液體，其表面張力都較低，且易于吸附、鋪展于液膜上，使液膜的局部表面張力降低，同時帶走液膜下層鄰近液體，導致液膜變薄、泡沫破裂。所以，破泡劑在液面上鋪展得越快，液膜變得越薄，破泡能力越強。有效的消泡劑既要能迅速破泡，又要能在相當長的時間內(nèi)防止泡沫生成。有些消泡劑在加入溶液后，經(jīng)一段時間便會喪失消泡能力。一般地說，開始加入消泡劑時，液膜上的鋪展速率大于膠團的增溶速率，表現(xiàn)出良好的消泡效果，經(jīng)一段時間后，隨著消泡劑被增溶，消泡能力減弱。消泡法消泡法就是在泡沫分散體系中加消泡機理１.消泡劑使泡沫液膜局部表面張力降低而消泡因消泡劑微滴的表面張力比泡沫液膜的表面張力低，當消泡劑加入到泡沫體系中，消泡劑微滴與泡沫液滴接觸，可使此處液膜的表面張力減低，因此泡沫周圍液膜的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分，被強烈地向四周牽引、延展最后破裂使泡沫消除。消泡機理１.消泡劑使泡沫液膜局部表面張力降低而消泡２．消泡劑破壞膜彈性使液膜失去自修復作用而消泡在泡沫體系中加入表面張力極低的消泡劑如聚氧乙烯聚硅氧烷消泡劑。此消泡劑進人泡沫液膜后，會使此處液膜的表面張力降至極低。當此處的液膜受到外界的擾動或沖擊拉長，液膜面積Ａ會增加，使此處的消泡劑濃度降低，引起液膜的表面張力上升，但是由于消泡劑本身的表面張力太低，無法使ｄY/dA具有較高值，而使膜失去彈性，液膜不會產(chǎn)生有效的彈性收縮力來使膜的表面張力和液膜厚度恢復，液膜終因失去自修復作用而被破壞。２．消泡劑破壞膜彈性使液膜失去自修復作用而消泡３．消泡劑降低液膜粘度使泡沫壽命縮短而消泡

泡沫液膜的表面粘度高會增加液膜的強度，減緩液膜的排液速度，降低液膜的透氣性阻止泡內(nèi)氣體擴散等作用，延長了泡沫的壽命而起到穩(wěn)定泡沫的作用。有生成氫鍵條件的穩(wěn)泡劑如：在低溫時聚醚型表面活性劑的醚鍵與水可形成氫鍵，蛋白質的肽朊鍵能形成氫鍵而提高液膜的表面粘度。若用不能產(chǎn)生氫鍵的消泡劑將能產(chǎn)生氫