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,因吸附抑泡剂泡膜的表面张力降低引起泡膜变薄而变形,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,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。它能降水、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。
溶解度大的破泡剂,消泡作用只发生一次。溶解度小的破泡剂,消泡作用可持续一段时间。如果溶解度一步降低,即为抑泡剂。另一方面,破泡剂大量使用,必有抑泡作用,抑泡剂大量使用,也有破泡作用。到目前为止,尚未发现只能破泡不能抑泡的消泡剂,也未发现只能抑泡不能破泡的消泡剂。有机硅类的消泡剂兼有破泡和抑泡能。低粘度硅油有较好的破泡性,高粘度硅油有较好的抑泡性,因此,可采取两种硅油拼混后使用。
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