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水處理中的泡沫問題困擾了很多的人,調試初期泡沫、同城表面活性劑泡沫,沖擊泡沫,過氧化泡沫,循環水處理中投加非氧化性殺菌劑產生的泡沫等等,所以水處理中消泡劑的使用就比較常見。從化學角度泡沫的方法主要包括化學反應法和添加消泡劑的方法。化學反應法是指通過加入一些試劑使其與起泡劑發生化學反應,生成不溶于水的物質,從而降低了液膜中表面活性劑的濃度,促使泡沫的破裂,但是這種方法存在發泡劑成分不確定、附近產生難溶性物質對體系設備產生危害等缺點。現如今各行各業應用廣泛的消泡方法是加入消泡劑的方法,這種方法 的優點在于破泡效率高、本地使用方便等優點。消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發生恢復膜彈性的能力。
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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。有機硅消泡劑即具有此功能,它能降低水、當地溶液、同城懸浮液等的表面張力,防止形成泡沫,或使原有泡沫減少,通常具有選擇性作用。一般物理消泡法難于瞬間消泡,而化學界面消泡,則十分快捷、本地便當、本地,概而言之,消泡劑是指具有化學和界面化學消泡作用的藥劑。消泡劑“抑泡”、同城“破泡”過程是:當體系加入消泡劑后,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。當體系大量產生泡沫后,加入消泡劑,其分子立即散布于泡沫表面,快速鋪展,形成很薄的雙膜層,進一步擴散、本地滲透,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擴散、同城滲透,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,致使泡沫周圍應力失衡,從而導致其“破泡”。
造紙、附近涂料、紡織、附近食品及石油化學等行業中,由于種種原因,會產生大量的泡沫,嚴重影響生產效率和質量。控制泡沫的有效途徑就是加入消泡劑。消泡劑的作用機理:
(1)消泡劑微滴浸入液膜擴展,頂替原來的液膜表面上的溶劑,降低此處的表面張力,使得液膜內部受力不均,從而促使液膜破裂。
(2) 消泡劑破壞膜彈性使液膜失去自修復作用而消泡。
(3)消泡劑降低液膜粘度,促使液膜的排液速率和氣體的擴散速率使泡沫壽命縮短而消泡。
消泡劑的分類:按其組成可分為:聚醚型消泡劑、同城有機硅型消泡劑、同城硅醚混合型消泡劑和非硅型消泡劑四大類。
(1)聚醚型:直鏈聚醚,如聚氧乙烯聚氧丙烯醚或聚醚衍生物。
(2) 有機硅型:硅油乳化。
(3)硅醚混型:硅油與聚醚乳化法復配或聚醚接枝硅油。
(4)非硅型:礦物油、附近酰胺類、磷酸酯類、本地脂肪醇等。