表面活性剂的起泡和消泡

消泡剂消泡原理范文消泡剂是一种可以有效去除液体中气泡的化学物质。

在许多应用中，如食品加工、化妆品生产、污水处理等，气泡的存在常常会造成负面影响。

因此，消泡剂具有广泛的应用前景。

消泡剂的主要作用是降低液体表面张力，从而减少气泡的生成和稳定。

其原理主要有两种：1.表面活性剂原理：许多消泡剂是表面活性剂，它们的分子结构中同时具有亲水性和疏水性基团。

当表面活性剂加入液体中时，其亲水性基团与水分子形成氢键，疏水性基团则朝向液体表面。

这样，表面活性剂聚集在气液界面上，形成一个分子膜。

这个分子膜能够显著降低液体的表面张力，使气泡在界面上不容易形成和稳定。

此外，这个分子膜还能够使气泡在液体中很快破裂。

2.高分子消泡剂原理：高分子消泡剂主要是通过物理阻挡来消除气泡，它们在液体中以无规则的、网状的结构分布。

这种结构能够牢牢地抑制气泡的形成和聚集。

高分子消泡剂分子链的柔软性能够使其缠绕在气泡的表面，阻碍气泡合并和扩大。

此外，通过调节高分子消泡剂的分子量和浓度，还能够控制液体的粘度，从而降低气泡的稳定性。

除了上述两种原理外，消泡剂的作用还与液体的物理性质以及操作条件有关。

例如，液体的粘度、表面张力和温度都会影响消泡剂的效果。

此外，在一些情况下，还可以通过改变气泡的形态来消除气泡。

例如，在很多化学反应过程中，气泡常常以固体颗粒的形式存在于液体中，而固体颗粒则可以通过沉降或过滤等方法去除。

总的来说，消泡剂的原理主要集中在两个方面，一是通过表面活性剂的亲水、疏水基团的作用来降低液体的表面张力，减少气泡的生成和稳定；二是通过高分子消泡剂的物理阻挡作用来抑制气泡的形成和聚集。

这些原理在实际操作中可以通过调节消泡剂的类型、浓度和使用条件等来实现。

因此，消泡剂是一种非常有效的去除液体中气泡的化学物质。

非离子表面活性剂-正文其分子溶于水后，不发生电离的一类重要表面活性剂，其显示表面活性的部分不是离子。

这类表面活性剂分子中的亲油基常是碳原子数为 8～18的烃链（可以是脂肪族或芳香族），亲水基常是在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。

这些亲水基的亲水性较弱，因此，须有足够数量的亲水基才能使整个分子具有水溶性，否则就属于油溶性，在水中呈乳化或分散状态。

非离子表面活性剂溶于水或有机溶剂中，呈中性的分子或胶束状态。

它在酸性、碱性及电解质的溶液中均较稳定，并可与任何种类的表面活性剂配合使用，而不生成沉淀。

它通常为100％的活性物，不含盐及水分。

产品多呈液体或浆状，少数是固体。

按亲水基类别，非离子表面活性剂主要分为聚氧乙烯型和多元醇型两大类，前者自德国法本公司1930年生产以来，发展很快。

聚氧乙烯型用含有活泼氢原子的亲油基原料和环氧乙烷进行加成反应而制成。

凡含有-OH、-COOH、-NH2、-CONH2等基团的亲油基原料，由于其中的氢原子是化学活泼的，容易与环氧乙烷发生加成反应，生成聚氧乙烯型表面活性剂。

如：加成环氧乙烷的反应常需少量氢氧化钠作为催化剂。

目前，工业上常用的含活泼氢原子的亲油基原料有：脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺及脂肪酰胺、油脂、山梨醇和蔗糖等。

加成的环氧乙烷分子数越多，则加成物的水溶性越强。

原因是聚氧乙烯型表面活性剂分子中醚键的氧原子与水分子中的氢原子易形成氢键，增强了表面活性剂分子的水溶性。

这样形成的氢键较弱，当升高温度或有盐类存在时，结合的水分子逐渐脱落，表面活性剂的水溶性随之减弱，原先透明的表面活性剂水溶液甚至会变成白色混浊的乳状液。

溶液开始呈现混浊时的温度，称为浊点。

浊点是专门用于表示聚氧乙烯型表面活性剂的亲水亲油平衡值（即HLB）的技术特性指标。

当温度下降到浊点以下时，乳状液又恢复透明。

对于亲油基相同的表面活性剂,凡是环氧乙烷加成分子数越多,亲水性就越强，浊点随之上升。

对于亲水基中环氧乙烷加成分子数相同的表面活性剂，凡是亲油基中碳原子数越多，亲油性就越强，浊点随之下降。

表面活性剂的泡沫特性类别：化妆品工业作者：关键词：表面活性剂,泡沫特性【内容】(1)泡沫的作用泡沫作用与洗涤的关系不像乳化作用与洗涤的关系那么清楚。

习惯上往往把起泡作用与洗涤作用混为一谈，认为洗涤剂的好坏决定于泡沫的多少。

实际并非如此，许多经验和研究结果都表明，洗涤作用与泡沫作用没有直接关系。

例如用低泡洗衣粉进行洗涤，并不比高泡洗涤剂的洗涤效果差。

泡沫与洗涤虽然没有直接关系，但在某些场合下，泡沫还是有助于去除污垢的，例如手洗餐具时洗涤液的泡沫可以把洗下来的油污携带走；擦洗地毯时，地毯香波的泡沫有助于带走尘土等固体粒子状污垢，泡沫起到携带污垢的作用。

另外，泡沫有时可以作为洗涤液是否有效的一个标志，因为脂肪性油污对洗涤液的起泡力有抑制作用，当脂肪性油污较多而洗涤剂加入量不够时，洗涤液就不会生成泡沫，并使原有的泡沫消失，这标志洗涤液中洗涤剂量不够，应添加或另外配制洗涤液。

泡沫对盥洗制品是重要的，洗发或洗浴时产生细腻的泡沫使人感到滑溜舒适，令人愉快。

所以，有必要了解表面活性剂的起泡作用和泡沫的特性。

(2)表面活性剂溶液的泡沫特性泡沫是指气体分散在液体中的分散体系，其中气体是分散相，液体是分散介质。

泡沫有两种聚集态，一种是气体以微小的球型均匀分散在较黏稠的液体中，气泡问的相互作用力弱，这种泡沫被称为稀泡，由于外观类似乳状液，有时甚至称这种稀泡为“气体乳状液”。

另一种被称为浓泡。

浓泡的泡沫是密集的，气泡间只被极薄的一层液膜所隔开，构成多面体气泡而堆积起来的浓泡。

浓泡才是真．正的泡沫。

由于气体与液体的密度相差很大，故在液体中的气泡会很快地上升至液面。

纯液体是很难形成泡沫的，因为泡沫间只有极薄的一层液膜相隔，这层液膜是很不稳定的，易被破坏。

例如纯净的水中产生的泡沫寿命非常之短，一旦离开水面，在0．5s之内马上就破碎，因此在液面上不易观察到泡沫。

过程如图1所示。

图1气泡在纯水中上升过程示意图如果在纯水里加入少量表面活性剂，情况会发生很显著的改变。

表面活性剂对起泡的影响和作用夏善慧应用化学0801 2008010744摘要：泡沫是气体分散在液体中的分散体系,其中气体是分散相,液体是分散介质。

泡沫属于热力学不稳定体系,泡沫的不稳定性在于体系具有较大的界面面积和较高的表面能,所以体系具有减少界面面积使其能量降到最低的自发趋势。

纯液体是不能形成气泡的,除非有表面活性物质存在。

能够起泡的表面活性物质主要有三类:表面活性剂、高分子聚合物和固体颗粒，本文就表面活性剂来进行研究。

关键词：泡沫，起泡性，稳定性，表面活性剂引言：由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。

啤酒、香槟、肥皂水、皂角或水溶液等在搅拌下形成的泡沫称为液体泡沫；面包、蛋糕、山药汁等弹性大的物质，以及饼干、泡沫水泥、泡沫塑料、泡沫玻璃等为固体泡沫。

在液体泡沫中，液体和气体的界面起着重要作用。

由液体和气体形成的泡沫称为两相泡沫，当其中有固体粉末时，例如在选矿时形成的泡沫称为多相泡沫。

因此，起泡现象与化学工业的各种过程及日常生活密切相关。

根据吉布斯吸附公式，在形成泡沫过程中，溶液中的表面活性剂吸附在气-液界面上。

在液体泡沫中，液体和气体的界面起着重要作用。

在液体泡沫中各气泡相交外形成所谓拉普拉斯交界，如图一的P点处。

根据拉普拉斯公式(Ap=2r／R)，溶液中P 点的压力小于A点，故液体自发地从A向P处流动，于是液膜逐渐变薄，此过程称为泡沫排液过程，当液膜变薄到一定程度，便导致液膜破裂，泡沫破坏。

图一泡沫交界1．表面活性剂的起泡力和泡沫稳定性1.1．起泡力。

若将丁醇稀水溶液和皂角苷稀溶液分别置于试管并加以摇动，发现前者形成大量泡沫，后者形成少量泡沫，但丁醇水溶液泡沫很快消失，而皂角苷水溶液泡沫不易消失。

因此不能简单地讲哪种溶液起泡力好，因为起泡和泡沫稳定两者的标准是不同的。

由丁醇水溶液形成的稳定性小的泡沫，称为不稳定泡沫；由皂角苷水溶液形成的寿命长的泡沫，称为稳定泡沫。

起泡力的大小是以在一定条件下，摇动或搅拌时产生的泡沫多少来评定的。

发酵中自动消泡的原理
发酵是指在生物或化学过程中，由于微生物的代谢活动产生的气体排出。

发酵过程中产生的气体通常会形成泡沫，即发酵中的泡沫现象。

发酵中自动消泡的原理主要有两种：
1. 表面活性剂作用：发酵液中的洗涤剂或其他表面活性物质具有降低液体表面张力的作用。

这些物质可以在气泡和液体交界面上降低表面张力，并阻碍气泡的形成和增长。

因此，添加一定量的表面活性剂可以减少气泡的形成和泡沫的持续存在。

2. 气泡破裂：发酵过程中，气泡在液体中上升时会受到周围液体的阻力。

当气泡上升速度达到一定程度时，液体的阻力会使气泡壁产生剪切力，并引起气泡的破裂。

这种破裂会释放气体，并减少泡沫的数量和体积。

总之，自动消泡的原理主要是通过添加表面活性剂或在液体中形成剪切力，来阻碍气泡的形成和破坏已形成的气泡，以减少发酵过程中的泡沫现象。