普通而言,純水和純表面活性劑不起泡,這是因為它們的表面和里面是均勻的,很難形成彈性薄膜,即使形成亦不穩定,會瞬間消失。但在溶液中有表面活性劑的存在,氣泡形成后,由于分子間力的作用,其分子中的親水基和疏水基被氣泡壁吸附,形成規則排列,其親水基朝向水相,疏水基朝向氣泡內,從而在氣泡界面上形成彈性膜,其穩定性很強,常態下不易碎裂。 凡能破壞泡沫穩定性的因素,均可用于消泡。消泡涵蓋“抑泡”和“破泡”兩重因素。 有機硅消泡劑即賦此功效,它能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力,防止形成泡沫,或使原有泡沫削減,通常具有選定性作用。普通物理消泡法難于瞬間消泡,而化學和界面消泡,則十分快捷、便當、高效。
使用有機硅消泡劑時應該留意以下事宜:
一、在使用或采樣前需要充分攪勻乳液。
二、長時間強烈振蕩或強烈剪切(如使用機械泵,均質機等)或攪拌會破壞乳液的穩定性。
三、由于乳液在原始濃度下穩定性很好,所以稀釋后的乳液必須在短期內用完。
四、雖然水包油型乳液可任意稀釋,但同時乳液的穩定性也會因此急劇下降,如發生分層等,所以在稀釋時請將水加入有機硅消泡劑中并緩慢攪拌。盡量加入增稠劑,以進步其穩定性。
五,防止霜凍!乳液對霜凍和溫度高于40°C都很敏感而易遭到破壞。如果曾經凍住的乳液可以小心地去霜凍,但在進一步使用前必須作檢測。
六,如果想要進步乳液的穩定性,可以增加增稠劑以進步乳液的粘度。
消泡劑種類繁多,用途廣泛。消泡劑“抑泡”、“破泡”歷程是:當系統加入消泡劑后,其分子雜亂無章地廣布于液體表面,抑制形成彈性膜,即終止泡沫的產生。當系統大量產生泡沫后,加入消泡劑,其分子登時散播于泡沫表面,快速鋪展,形成很薄的雙膜層,進一步分散、滲透,層狀入侵,從而取代原泡膜薄壁。由于其表面張力低,便流向產生泡沫的高表面張力的液體,這樣低表面張力的消泡劑分子在氣液界面間不斷分散、滲透,使其膜壁迅速變薄,泡沫同時又受到周圍表面張力大的膜層強力牽引,這樣,消泡劑生產廠家以致泡沫周圍應力失衡,從而導致其“破泡”。不溶于系統的消泡劑分子,再重新進入另一個泡沫膜的表面,云云重復,所有泡沫,全部覆滅。
辣么,消泡劑的的機理作用是怎樣的呢。
1.電解質瓦解表面活性劑雙電層而導致氣泡破滅
對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產生穩定性的起泡液,加入普通的電解質即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。
2.消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅
消泡劑增加到泡沫系統中,會向氣液界面分散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發生恢復膜彈性的才氣。
3.消泡劑能促使液膜排液,于是導致氣泡破滅
泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩定性,增加一種加速泡沫排液的物質,也可以起到消泡作用。
4.增加疏水固體顆粒可導致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的 疏水端,使疏水顆粒產生親水性并進入水相,從而起到消泡的作用。