泡沫

泡沫是连接着两相的联合体,气态泡被液膜(液体泡沫)或固体壁(固态泡沫)分开,表面活性剂参与了泡沫的产生和稳定过程。作为界面现象的液态泡沫是此术语表的一个主题。

背景

当表面活性剂溶液中存在气泡时,表面活性剂分子吸附在泡沫的表面,并且降低了气泡和体相的表面张力。如果气泡上升,会产生包围着薄膜 (lamella薄层)的泡沫。这些薄膜都能够与其它的联结,从而形成泡沫。薄膜由双层表面活性剂组成,其中一侧由向上运动的表面活性剂分子组成,另一侧由先前到达表面的表面活性剂分子组成。

由双层表面活性剂组成的薄膜

薄膜由于表面活性剂分子的吸附焓而稳定,由于内部压力(拉普拉斯压力)和因重力流出薄膜液体(排水)而不稳定。不稳定的影响导致液体的泡沫逐渐崩溃。由于起泡能力和泡沫稳定性差异,表面活性剂溶液差异很大。

意义

泡沫是非常重要的行业,能起泡的表面活性剂溶液产品大批量用于化妆品、 身体保健和食品行业,清洗,泡沫(浮选)和消防行业。
阻止泡沫产生也同样重要,例如印刷、 泵送、 冷却和润滑的过程。在这里使用消泡剂或抗泡剂,破坏泡沫或防止它们的形成。

测量方法(选择)

  • 起泡性测量:在通入一连串气体、转子搅拌或从高处倾倒(罗氏泡沫法)的方法下产生气泡。起泡后,检测泡沫形成的高度。
  • 泡沫稳定性测量:在确定的产泡方式下,观察样品气泡样品的泡沫高度。可基于不同参数得到泡沫的消退速率。
  • 泡沫结构分析:棱镜得到泡沫结构的二维切面被记录在视频中。软件分析视频计算得到每区域内的泡沫数量、尺寸及分布。
  • 电导率测量(液体含量测定):基于比较初始溶液和成泡后的电导率,可以测定泡沫的液体含量,此时可得到与排水及稳定性相关的高度和时间依赖性数据。