消泡劑原理及選型詳解

水處理中的泡沫問題困擾了很多的人，調(diào)試初期泡沫、表面活性劑泡沫，沖擊泡沫，過氧化泡沫，循環(huán)水處理中投加非氧化性殺菌劑產(chǎn)生的泡沫等等，所以水處理中消泡劑的使用就比較常見了，本文全面介紹消泡劑的原理、分類、選型及用量!

消泡原理
消泡劑，也稱消沫劑，原理有以下幾點(diǎn)：
01 泡沫局部表面張力降低導(dǎo)致泡沫破滅
該種機(jī)理的起源是將高級(jí)醇或植物油撒在泡沫 上，當(dāng)其溶入泡沫液，會(huì)顯著降低該處的表面張力。因?yàn)檫@些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小，表面張力的降低僅限于泡沫的局部，而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強(qiáng)烈地向四周牽引、延伸，最后破裂。
02 破壞膜彈性而導(dǎo)致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中，會(huì)向氣液界面擴(kuò)散，使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復(fù)膜彈性的能力。
03 促使液膜排液
消泡劑能促使液膜排液，因而導(dǎo)致氣泡破滅，泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性，添加一種加速泡沫排液的物質(zhì)，也可以起到消泡作用。
04 添加疏水固體顆?？蓪?dǎo)致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會(huì)吸引表面活性劑的 疏水端，使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進(jìn)入水相，從而起到消泡的作用。
05 增溶助泡表面活性劑可導(dǎo)致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì)，可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這 種作用的低分子物質(zhì)如辛醇、乙醇、丙醇等醇類，不僅可減少表面層的表面活性劑濃度，而且還會(huì)溶入表面活性劑吸附層，降低表面活性劑分子間的緊密程度，從而減弱了泡沫的穩(wěn)定性。
06 電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層
對(duì)于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用，產(chǎn)生穩(wěn)定性的起泡液，加入普通的電解質(zhì)即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。

消泡劑分類
常用的消泡劑按成分不同可分為硅(樹脂)類、表面活性劑類、鏈烷烴類和礦物油類。

01 硅(樹脂)類
硅樹脂消泡劑又稱乳劑型消泡劑，使用方法是將硅樹脂用乳化劑(表面活性劑)乳化分散在水中后投加到廢水中。二氧化硅細(xì)粉是另一種消泡效果較好的硅類消泡劑。
02 表面活性劑類
此類消泡劑其實(shí)是乳化劑，即利用表面活性劑的分散作用，使形成泡沫的物質(zhì)在水中保持穩(wěn)定的乳化狀態(tài)分散，從而避免生成泡沫。
03 鏈烷烴類
鏈烷烴類消泡劑是用乳化劑把鏈烷烴蠟或其衍生物乳化分散后制成的消泡劑，其用途與表面活性劑類的乳化型消泡劑類似。
04 礦物油類
以礦物油為主要消泡成分。為了改善效果，有時(shí)混合金屬皂、硅油、二氧化硅等物質(zhì)一起使用。此外，為使礦物油容易擴(kuò)散到發(fā)泡液表面，或者使金屬皂等均勻分散在礦物油中，有時(shí)還可投加各種表面活性劑。

消泡劑的選型
選擇消泡劑要符合以下幾點(diǎn)：
01 在起泡液中不溶或難溶
為破滅泡沫，消泡劑應(yīng)該在泡膜上濃縮、集中。對(duì)破泡劑的情況，應(yīng)在瞬間濃縮、集中，對(duì)于抑泡的情況應(yīng)經(jīng)常保持在這種狀態(tài)。所以消泡劑在起泡液中是過飽和狀態(tài)，只有不溶或難溶才易于達(dá)到過飽和狀態(tài)。不溶或難溶，才易于聚集在氣液界面，才易于濃縮在泡膜上，才能在較低濃度下發(fā)揮作用。用于水體系的消泡劑，活性成分的分子，須為強(qiáng)疏水弱親水，HLB值在1.5-3范圍，作用才最好。
02 表面張力低于起泡液
只有消泡劑分子間作用力小，表面張力低于起泡液，消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴(kuò)展。值得注意的是，起泡液的表面張力并非溶液的表面張力，而是助泡溶液的表面張力。
03 與起泡液有一定程度的親和性
由于消泡過程實(shí)際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競爭，所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中較廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。要使消泡劑擴(kuò)散較快，消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過親，會(huì)溶解;過疏又難于分散。只有親疏適宜，效力才會(huì)好。
04 與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
消泡劑與起泡液發(fā)生反應(yīng)，一方面消泡劑會(huì)喪失作用，另一方面可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響微生物的生長。

05 揮發(fā)性小，作用時(shí)間長
首先要確定需要使用消泡劑的體系，是水性體系或油性體系。如發(fā)酵行業(yè)，就要使用油性的消泡劑，如聚醚改性硅或聚醚類的。水性涂料行業(yè)就要用水性消泡劑，有機(jī)硅消泡劑。選擇出消泡劑，比較添加量，在參考價(jià)格，可得出最適用最經(jīng)濟(jì)的消泡劑產(chǎn)品。

消泡劑用量
消泡劑的種類很多，不同類型的消泡劑所需要的添加量是不同的，下面我們?yōu)榇蠹医榻B一下六類消泡劑的添加量：
1、醇類消泡劑：醇類消泡劑使用時(shí)，用量一般在0.01-0.10%以內(nèi)。
2、油脂類消泡劑：油脂類消泡劑的添加量在0.05-2%之間，脂肪酸酯類消泡劑的添加量是0.002-0.2%之間。
3、酰胺類消泡劑：酰胺類消泡劑效果比較好，添加量一般在0.002-0.005%以內(nèi)。
4、磷酸酸類消泡劑：磷酸酸類消泡劑最常用在纖維和潤滑油中，添加量為0.025-0.25%之間。
5、胺類消泡劑：胺類消泡劑主要在纖維加工中使用，添加量為0.02-2%。
6、醚類消泡劑：醚類消泡劑在造紙印染、凈洗中用的比較多，添加量一般是0.025-0.25%。