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潍坊赛洋介绍影响泡沫稳定性的主要因素

作者:wfsaiyang 发布时间:05-17点击:1074

信息摘要:

潍坊赛洋介绍影响泡沫稳定性的主要因素。实际存在的泡沫总是同时受到几种因素的综合作用

某些溶液,如蛋白质溶液,虽然表面张力不低,但因粘度很高,所产生的泡沫仍然非常稳定。比较粘稠的液体膜,有助于吸收对泡膜的冲击,起到缓冲作用、降低了冲击泡膜的速度,使泡膜能持久一些。有许多实例,证明液体的粘度对泡沫稳定性的影响,比表面张力的影响还要大。表面活性剂溶液,虽然是均一的液相,但因形成表面吸附层,所以还是可以看成是液相及表面层两相。对于粘度,亦可分为液相粘度及表面粘度两种。液膜表面粘度高,泡沫稳定性就高。有两个以上亲水基的表面活性剂,当表面活性剂在液面排列时,伸在液相中的亲水端,会形成一些交叉、缠绕,表面粘度会比液相粘度高得多,所以,就能使液膜稳定。罗斯曾在新配制的硬脂酸钠水溶液中,加入细碎的硫酸钡,用超显微镜焦点对准硫酸钡质点。起初,可以观察到:硫酸钡的胶体质点在做剧烈的布朗运动,但几分钟后,这些质点就只能做缓慢的震动、好像是悬挂在水凝胶表面层中,可以看出表面粘度很高。他指出:蛋白质、皂角甙、肥皂等的水溶液,可以形成水凝胶性质的表面膜、具有高表面粘度,所以能形成稳定的泡沫。这水凝胶层能保持住膜中液体,重力、毛细作用力,均不足以使其流动。在某些高表面粘度的膜中,水约占97%(重)。其中,水在一定程度上被定向、并且在溶质分子或胶束之间起连接作用而被固定,形成类似于冰的排列。罗斯报道,对泡膜排水做过X-射线研究,发现水凝胶结构由表面向膜内大约可深入90mm。泡膜间液体,由水凝胶两壁之间流下,故速度缓慢。表面粘性高会降低泡膜排液速度、降低泡膜变薄的速率,使泡沫稳定。佐佐木恒孝曾报道一组试验,由此可以看出,表面活性剂水溶液的表面粘度高,平均泡沫寿命就长。如助泡的表面活性剂:十二烷基苯磺酸钠溶液表面粘度3平均泡沫寿命440s,十二烷基硫酸钠溶液表面粘度55平均泡沫寿命6100s.

气体通透速率相邻气泡泡径差所决定的压差,将促使气体由不易破灭的小泡通透到易于破灭的大泡中。这是泡沫破灭初期阶段的现象。由此可知,气体通透速率也会影响泡沫的稳定性。通透速率高,这个阶段进行得快,泡沫稳定性低;通透速率低,这个阶段进行得慢,泡沫稳定性高。气体在泡膜上溶解速率快,则通透得快,因而泡沫稳定性相应较低。助泡表面活性剂的助泡性不是恒定的,可能在溶剂中助泡性很强,而在溶剂中助泡性却很弱,甚至不助泡。有这样一组试验:将几种表面活性剂分别溶在不同溶剂中,配成浓度的溶液,用同样的方法发泡,观察泡沫稳定性并测定泡沫寿命,结果可以看出,在苯中助泡性很强的物质,在甲醇中却助泡性很弱;相反,在甲醇中助泡性很强的物质,在苯中几乎不助泡。这反映了溶质溶剂的配合关系,例如:油醇聚氧乙烯醚,亲水性强,在极性溶剂甲醇中助泡性强:在非极性溶剂苯中,几乎无助泡性。疏水性强的磺基琥珀酸二戊酯钠盐,在非极性溶剂苯中。助泡性强:在极性溶剂甲醇中,助泡性弱。

温度的影响较复杂,温度总是首先通过以下几个途径对泡沫稳定性产生影响。一、表面张力温度升高,表面活性剂的自由能增加,所以,表面活性剂溶液的表面张力出现更低值时的浓度,随着温度的升高而增高。对十二烷基硫酸钠水溶液的测定结果,前边提到,表面张力对泡沫稳定性有影响,温度影响表面张力,因而也就影响了泡沫稳定性

二、高于或低于协同作用的转移温度在转移温度之上,泡沫液膜排液迅速;在转移温度之下,泡沫液膜排液缓慢。因此,当起泡液的温度在转移温度左右的时候,温度的变化对泡沫稳定性的影响就较大。三、粘度温度升高,分子间作用力小,液相粘度减小。而且,温度升高,气液界面上表面活性剂的定向吸附层松弛,也会使表面粘度下降。这都会影响泡沫的稳定性。四、泡膜液体的蒸发随着温度的升高,液膜的蒸发增加,促使液膜减薄,因而会降低泡沫的稳定性。但同时也可能发生相反的影响,就是在溶剂易挥发的情况下,温度增高,膜上表面活性剂的浓度将增加,因而会提高泡沫的稳定性。五、表面活性剂在表面上的吸附浓度离子型表面活性剂,在水中离解后,即带有电荷。离子型表面活性剂稳定的泡沫,泡膜上形成两层离子吸附的双电层结构。起泡液的值,影响助泡物的溶解性和表面层的吸附状态,从而影响泡沫稳定性蛋白质溶液,一般在等电点之下,泡沫最为稳定。含聚醚链节的表面活性剂,在碱性条件下,水溶性降低、浊点降低。因为表面活性剂只在不饱和条件下,有助于泡沫稳定性,所以,对于这类表面活性剂,碱性条件即会降低泡沫稳定性泡沫受到冲击,促使泡膜上表面张力不均衡,如果“自愈效应”来不及弥补,泡膜就会破灭。冲击力更强,还能直接击碎泡膜。液膜受冲击程度,影响泡沫的稳定性。以上是影响泡沫稳定性的主要因素。实际存在的泡沫总是同时受到几种因素的综合作用。1651925234924(1).jpg

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