胶体化学Part B-泡沫.pdf

胶 体 化 学 第九章 泡沫 许世超 2.0 泡沫-介绍  泡沫是指气体分散在液体 中的分散体系(bubble)  可以看成是内相为气体的 乳状液(Foam)  泡沫分散度较低，一般用 肉眼即可分辨，属于粗分 散系统 2.0 (Section 6) 泡沫的形成  泡沫可以分为两类： 1. 第一类，希泡沫：气泡的数量相对较 少，气泡为球形并为具有一定粘度的 液体较厚的膜所隔开 2. 第二类，浓泡沫：气泡相互压叠，形 成多面体结构的气泡堆积 2.0 泡沫的形成 A P A A A  Fig. Plateau 交界（p ） 图中所示的三气泡交汇的液膜实际性成了 一个三通管路，这种情况叫做Plateau交界 2.0 泡沫的形成  第一类气泡到第二类气泡的转变： P P A A 分两个阶段：第一阶段－在开始阶段，由于液膜较厚，液 体在重力场作用下沿整个液膜向下流动，就是所说的重力 排液过程。第二阶段，当液膜的厚度达到微米数量级厚度 时，重力排液速率降到很低，此时控制重力排液过程的， 是由窄管路向Pleauam交界处p的压力差。 Laplace方程解释排液过程  Lapalace可以应用于弯曲表面;气体中的球形液体;液体中的球形气泡 2 表面张力 p p () p () R 曲率半径 由Laplace公式可知，p处的曲率 A 半径小(?)，因此A处的压力p大于 A p 处的压力(?)，故也体会自发的由 A A处流向p 处，这就是Plateau排 液过程。 排液的结果 1. 液壁变得越来越薄，最终导致膜的破 裂。并且是上部的气泡先先裂开，并 由上至下逐渐的破裂，此时泡沫的体 积稳定减少。 2. 若中间壁膜率先破裂，破裂的相互连 成大气泡，泡沫中气泡密度减少，而 总体积不变。 排液过程中气泡颜色变化  排液过程中液膜逐渐变薄，由于膜前后 两面反射光的相互干扰，就会形成不同 的颜色谱带  随着液体的向下流，色谱带也随着下移， 各带间的距离也加大，最终是银白色， 而后是黑色的膜 起泡及气泡的存在  直接进行的搅拌或振动可以产生气泡， 但是不稳定  当有起泡剂存在时，液体能形成较稳定 的泡沫  和乳化剂一样，必须在机械搅拌，振动， 吹气的情况下，才能起泡 起泡剂  表面活性剂类  皂类和合成洗涤剂，能显著降低表面张力  蛋白质类  明胶、蛋白质等，能形成牢固的保护膜，但pH 对此类起泡剂有很大影响  固体粉末  石墨、矿粉等具有憎水性的粉末，吸附于气泡 阻止其聚结并增大液膜中液体流动的阻力