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分析泡沫稳定性的影响因素

  • 2012/5/23
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  泡沫的稳定性受液体、气体许多性质的影响。不同介质的泡沫,稳定程度相差很多,影响泡沫稳定性的因素十分复杂,概括国内外研究者的说法,主要因素有

1、泡径大小

  对任何泡沫体系稍加观察都会发现:大泡易于破灭,寿命较长的的都是小泡。泡越小,合并成大气泡的历程就越长,而且小气泡的泡膜中所含液量相对比较大,所以较能经受液体流失所造成的稳定性的损失。

  另一方面,气泡只有上升到液面才能够在破灭之后减少泡沫体积。 气泡越小,上升速度越慢。溶液中溶解状态或胶束状态的表面活性剂,在气泡上升的过程中,吸附到气液界面上,形成定向吸附层。小气泡上升慢,给表面活性剂的吸附提供充足的时间,增加了稳定性。

2、溶液所含助泡物的类型和浓度

  (1)降低表面张力

  降低表面张力会降低相邻气泡间的压差。压差小,小泡并入大泡的速度就慢,泡沫的稳定性就好。

  (2)增加泡沫弹性

  助泡的表面活性剂,吸附在气液界面上,使表面层的组分与液相组分产生差别,因而使泡沫液具有可以伸缩的称为“吉布斯弹性”的性质,对于泡沫稳定性来说表面活性剂使液膜具有“吉布斯弹性”比降低表面张力更重要。

  吉布斯曾对泡沫液弹性做如下定义:

  E=2A( )

  E——膜弹性

  A——膜面积

  σ——表面张力

  可以看出大,吉布斯弹性大,泡沫抵抗变形的能力就大。大意味着:当面积发生变化时,表面张力的变化较大,即收缩力较大,泡沫“自愈作用”就强,泡沫也就稳定。单一组分的纯净液体,表面张力不随表面积改变而改变,液体没有弹性,所以纯净液体不会产生稳定的泡沫。

  (3)助泡剂浓度

  溶液中助泡剂浓度增加,气液界面上的吸附量就增加,液膜弹性随之增加,泡沫稳定性增高,直至到达助泡物的临界胶束浓度为止。到达临界胶束浓度后,气液界面上的定向排列“饱和”,弹性不会再增加,增加胶束浓度只会增大、增多胶束。

3、起泡液的粘度

  某些溶液,如蛋白质溶液,虽然表面张力不低,但因粘度很高,所产生的泡沫非常稳定。因为粘稠的液膜,有助于吸收外力的冲击,起到缓冲的作用,使泡沫能持久一些。液体粘度对泡沫稳定性的影响比表面张力的影响还要大。

4、其它

  *温度 表面张力最低值时的浓度随温度变化。

  在最低表面张力时泡沫排液迅速,否则排液缓慢。

  *pH 影响助泡剂的溶解度和表层的吸附状态

  *表面电荷 离子型表面活性剂,水解后带电荷,泡沫的定向吸附层为双电层结构。由于离子间静电的排斥,阻碍着离子彼此接近,减少排液速度,延缓泡沫变薄过程,使泡沫稳定。

泡沫稳定性测试仪器

  SITA R-2000 泡沫分析仪拥有多种测量功能,可用于测量包括泡沫产生和消退在内的多种性能,可用于准确的进行泡沫发泡能力、泡沫体积的测试。相对于罗氏泡沫仪,全自动测量过程可再现性能更高。是全世界首款可用于实验室测试的泡沫仪。

R2000泡沫仪

R2000泡沫测试仪