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起泡剂和稳泡剂浓度:研究成果

【摘要】:稳泡剂的浓度在大于0.8%时,基本上已经不能形成泡沫。45℃下,起泡剂和稳泡剂的加量与半衰期的变化关系见图8-3。在VES体系中,SL-16的浓度保持不变时,随着起泡剂与稳泡剂加量的增加,基液的黏度会增大。

泡沫中的起泡剂主要由阴离子表面活性剂来担当,SW-12具有很好的起泡性能,在确定泡沫体系时已经讨论过。稳泡功能是由V1-CMC来实现的。随着起泡剂即SW-12浓度的提高,起泡能力会越来越好。但是,当起泡剂浓度达到0.3%或更大时,起泡能力又会有些下降(发泡体积与起泡剂浓度之间的关系在图7-9中体现出来),并且所起泡沫半径分布较宽,液膜较薄,因此排液快,极易破裂。随着稳泡剂加量的增大,发泡能力也会先增加、后下降。稳泡剂的浓度在大于0.8%时,基本上已经不能形成泡沫。45℃下,起泡剂和稳泡剂的加量与半衰期的变化关系见图8-3。

在VES体系中,SL-16的浓度保持不变时,随着起泡剂与稳泡剂加量的增加,基液的黏度会增大。起泡剂和稳泡剂的加量与黏度的关系见图8-4、图8-5。

图8-3 起泡剂、稳泡剂的加量与泡沫稳定性之间的关系曲线

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图8-4 起泡剂的加量与基液黏度的关系(在45℃下)

图8-5 稳泡剂的加量与基液黏度的关系(在45℃下)

泡沫的液膜是两层表面活性剂中夹一层溶液构成的,当泡沫的液膜因为受到气体扩散、重力作用等的冲击时,液膜就会局部变薄,局部表面张力增大,表面吸附的分子就会拖带表面下的溶液向液膜变薄处移动,这时表面张力又会下降到原来的水平,变薄的液膜也被修复到原来的厚度,这种现象叫表面弹性,也称为Gibbs弹性。表面分子的扩散需要一定的时间,这就是Marangni效应。但是,当流体的黏度过大时,溶剂中的分子无法在表面上迁移,液膜无法修复,这样液膜的机械强度低,反而对起泡能力和泡沫的稳定性来说是不利的。实验发现,当基液黏度达到170mPa·s时,基液基本上不能形成泡沫。