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有機(jī)硅消泡劑的原理

更新時(shí)間:2025-02-18      瀏覽次數(shù):326

液體中的氣泡是指液體中混入氣體并被一層薄薄的液體所覆蓋時(shí)產(chǎn)生的。包圍這個(gè)氣泡的膜是由液體中的表面活性劑形成的;換句話說(shuō),氣體被包裹在由表面活性劑構(gòu)成的膜中。也就是說(shuō),在氣泡表面(稱(chēng)為薄片的液體層)上,表面活性劑的疏水基團(tuán)在空氣側(cè),親水基團(tuán)在水側(cè),包圍著氣體并形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

有機(jī)硅消泡劑是通過(guò)破壞這種表面活性劑的分子順序來(lái)發(fā)揮其消泡作用的。泡沫表面的粘度是由于界面吸附物質(zhì)之間的擬橋結(jié)構(gòu)引起的。有機(jī)硅消泡劑具有極小的表面張力,當(dāng)其黏附于泡沫表面時(shí),能夠吸引泡沫表面的界面吸附物質(zhì),破壞泡沫表面的假橋結(jié)構(gòu),使氣泡分離,從而顯著降低泡沫的表面張力,發(fā)揮消泡作用。

此外,表面活性劑還會(huì)受到一種稱(chēng)為馬蘭戈尼效應(yīng)的現(xiàn)象的影響,即如果表面的吸附密度存在偏差,則會(huì)出現(xiàn)表面張力梯度,導(dǎo)致表面活性劑移回較薄的區(qū)域。這種現(xiàn)象保持了表面活性劑層的彈性,使泡沫保持穩(wěn)定。但當(dāng)加入有機(jī)硅消泡劑時(shí),表面活性劑層被有機(jī)硅所取代,分子間作用力較弱,導(dǎo)致泡沫表面失去彈性,從而導(dǎo)致消泡。

內(nèi)壓較高的小氣泡依次被內(nèi)壓較低的大氣泡吸收的現(xiàn)象稱(chēng)為氣體擴(kuò)散。在表面活性劑的存在下,層狀層中氣體的擴(kuò)散速率降低,泡沫變得穩(wěn)定。但如果將泡沫表面的表面活性劑層部分用有機(jī)硅消泡劑代替,由于有機(jī)硅的氣體滲透性較高,因此可以促進(jìn)氣體擴(kuò)散,從而起到消泡的作用。



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