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泡沫的穩(wěn)定性及表面黏度的影響

時(shí)間:2020-03-14 作者:古道化學(xué)  點(diǎn)擊: 663 次
        決定泡沫穩(wěn)定的關(guān)鍵因素為液膜的強(qiáng)度,而液膜強(qiáng)度中一個(gè)重要性質(zhì)是試驗(yàn)中可測(cè)得的表面黏度。
        氣/液界面上由于液膜的存在而引起表面層黏度的變化。因?yàn)楸砻骛ざ韧ǔJ怯杀砻婊钚詣┓肿釉诒砻嫔纤鶚?gòu)成的單分子層產(chǎn)生的,也可認(rèn)為是液體表面上單分子層內(nèi)的黏度。對(duì)單分子膜表面黏度的測(cè)定表明,其值在10-3~1表面泊(單位是g/s或kg/s)。表面貓度的大小取決于膜中分子排列的緊密程度,因此測(cè)定表面黏度可以識(shí)別單分子膜所處的不同物理狀態(tài),它是使泡沫穩(wěn)定的重要因素。
       表面黏度越大,液膜黏度就越大,表面吸附膜的強(qiáng)度越大,液膜減薄速率越小,所生成泡沫的壽命也越長(zhǎng)
       表面黏度與表面吸附分子間的相互作用有關(guān),相互作用大者表面黏度亦大。表面黏度與泡沫穩(wěn)定性的關(guān)系與表面層中分子的排列緊密程度(亦即吸附分子密度)是基本一致的。因此,凡是能促進(jìn)分子在表面吸附層緊密排列的因素,一般都能增加表面黏度,進(jìn)而增強(qiáng)泡沫穩(wěn)定性。聚合物所形成的泡沫比低分子量化合物及鏈狀化合物的具有更好的彈性和剛性,這是因?yàn)檫@些聚合物形成的泡沫不僅表面黏度大,且溶液黏度也大,阻止了泡沫的排液及泡沫的流動(dòng)兼并。高分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、皂角苷、淀粉、阿拉伯膠、瓊膠、合成高分子等)能形成凝膠膜,它們穩(wěn)定泡沫的性能極好。以蛋白質(zhì)為例,一般蛋白質(zhì)分子較大,分子間作用較強(qiáng)(特別是分子間可有大量氫鍵形成,相互作用更為強(qiáng)烈),故其水溶液所形成的泡沫穩(wěn)定性亦高,這是水解蛋白作為泡沫滅火劑的主要因素。
       應(yīng)該注意的是,表面黏度過(guò)低(氣膜)或過(guò)高(固膜)都不可能形成穩(wěn)定的泡沫。前者是由于形成液膜不牢固,后者主要是膜彈性太低,膜流動(dòng)困難,難以修復(fù)局部膜薄化的緣故。
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