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简述消泡剂的消泡原理

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简述消泡剂的消泡原理
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编辑时间 : 2021-02-21

  简述消泡剂的消泡原理

  

  水处理中的泡沫问题困扰着许多人,如调试初期泡沫、表面活性剂泡沫,冲击泡沫,过氧化泡沫以及循环水处理中加入非氧化杀菌剂产生的泡沫等问题,因此消泡剂在水处理中的使用更为普遍。那么水处理消泡剂的消泡原理主要是什么呢?

 

  泡沫抑制剂,具有以下原理。

  

  (1)泡沫部分表面张力降低,导致泡沫破裂。

  这种机制的起源是将高级醇或植物油分散到泡沫上,当溶解在泡沫中时,会显着降低表面张力。因为这些物质一般不溶于水,表面张力的降低局限于泡沫的部分,泡沫周围的表面张力几乎不变。表面张力减小的一部分强烈地被拉伸、延伸以至最后破裂。

  

  (2)破坏膜的弹性,使气泡破裂。

  消泡剂加入泡沫体系中将扩散到气液界面,使得表面活性剂的稳泡作用失效以及难以恢复膜的弹性。

  

  (3)增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭

  一些能够与溶液良好混合的低分子物质能使气泡表面活性剂增溶,降低其有效浓度。辛醇、乙醇和丙醇等低分子物质不仅可以降低表面层中表面活性剂的浓度,而且可以溶解表面活性剂吸附层,以降低表面活性剂的分子间紧密性,从而降低泡沫的稳定性。

  

  (4)加入疏水性固体颗粒会导致气泡破裂。

  气泡表面的疏水性固体颗粒吸引表面活性剂的疏水端,使疏水性颗粒产生亲水性从而进入水相,起到消泡作用。

  

  (5)促进液膜排液

  消泡剂能促进液膜排液,导致气泡破裂。泡沫排液速率可反映泡沫的稳定性,添加一种物质来促进泡沫排液从而也可以起到消泡作用。

  

  (6)电解质瓦解表面活性剂双电层

  通过借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用,可以形成稳定的发泡溶液。普通电解质的加入可使表面活性剂的双层溶解达到消泡作用。

  

  在工业生产中产生的有害泡沫,就需要用上消泡剂来处理。在使用消泡剂过程中有可能会遇到一些问题,下面简单举例说明一下。


  1、浑浊问题

  消泡剂的主要成分一般为疏水颗粒、硅油和乳化剂,疏水颗粒吸附硅油,使有机硅在尽量少的情况下达到最大的效果。硅油作为主要的消泡介质,表面张力很小,既不亲油也不亲水,在体系中悬浮,消泡剂存在于泡沫壁中间时,排开油水相产生消泡效果,同时硅油有少量消耗,当疏水颗粒外的硅油完全被消耗时,造成泡沫体系浑浊。因此消泡剂选用的疏水颗粒、硅油、乳化剂用量和成色不同,造成了消泡剂性能千差万别。当消泡剂的消泡效果好、抑泡时间长时,体系中一般不会出现浑浊现象。

  

  2、漂油问题

  由于消泡剂不是溶解在体系中,而是分散在体系中,所以消泡剂在体系中的分散均匀度就显得至关重要。当消泡剂均匀分散在体系中时,对体系的透明度影响小,团聚成较大颗粒的时间比较长,能在体系中保持相当长的时间;当消泡剂在该体系中没有分散均匀,而是以很多小颗粒团聚在一起时,一方面会影响体系的透明度,另一方面会使消泡剂团聚成大颗粒的时间变短,这就导致消泡剂加到体系后出现浑浊、漂油。为了避免漂油可采取的方法有:将消泡剂的添加顺序往前移;在加到体系之前先进行稀释,稀释剂可以是水或是体系中的表面活性剂。

  

  3、抑泡时间问题

  消泡剂中硅油的性质决定了消泡剂的抑泡时间,硅油含量决定了消泡剂在使用中的消耗周期,硅油加入量过少会使消泡剂的消泡性能达不到要求值,加入量过多会影响消泡剂的性能,同时会降低消泡剂的消泡性;消泡剂粒径大小决定了消泡剂的耐过滤性,粒径太大可能导致消泡剂易被过滤,产生漂油,对抑泡产生影响;搅拌时间也是消泡剂抑泡能力的重要指标,搅拌不充分可能会产生浑浊、漂油、消泡能力减弱、抑泡时间变短。

  

  4、失效问题

  酸碱稳定性;硅油能破坏液体表面张力,起到消除泡沫的效果,如果消泡剂耐酸碱性差会导致硅油分解,从而导致消泡能力降低,甚至失效,在体系中加入硅酸盐一般会抑制其分解。消泡剂溶解性;某些化学成分使硅油溶解到体系中,这样消泡剂不再有消泡作用,而是作为表面活性剂存在于体系中,体系泡沫比没加消泡剂时更高。


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