表面活性剂的基本理论 (2)
泡沫在洗涤过程中起着重要作用。泡沫是气体分散在液体或固体中的分散体系，以气体为分散相，以液体或固体为分散介质，前者称为液体泡沫，后者称为固体泡沫，如泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫水泥等。
I.泡沫的形成。这里讨论的泡沫是指被液膜隔开的气泡聚集体。这种泡沫是由于分散相（气体）和分散介质（液体）的密度相差较大，再加上液体的粘度较低，所以气泡总能迅速上升到液体表面。形成泡沫的过程是将大量气体带入液体中，气泡在液体中迅速返回液面，形成被少量液体气体隔开的气泡聚集体
泡沫在形态上有两个显著特点：一是作为分散相的泡沫往往呈多面体形状，这是因为在泡沫的交汇处，液膜有变薄的趋势，使泡沫变成多面体，当液膜变薄到一定程度时，就会导致泡沫破裂；二是纯液体不能形成稳定的泡沫，能形成泡沫的液体中，至少有两种或两种以上的组分。表面活性剂水溶液是容易产生泡沫的典型体系，其产生泡沫的能力还与其他性质有关。
具有良好发泡能力的表面活性剂称为发泡剂。虽然发泡剂具有良好的发泡能力，但形成的泡沫不一定能保持较长时间，即其稳定性不一定好。为了保持泡沫的稳定性，往往会在发泡剂中加入一些可以增加泡沫稳定性的物质，这类物质称为稳定剂，常用的稳定剂有月桂酰二乙醇胺和十二烷基二甲基氧化胺。
第二，泡沫的稳定性。泡沫是一个热力学上不稳定的体系，最终的趋势是在体系中液体的总表面积减小、自由能降低后破泡。消泡过程就是液膜分离气体由厚变薄，直至破裂的过程。因此，泡沫的稳定程度主要取决于液体排出的速度和液膜的强度。其影响因素还有以下几点。
1、表面张力。从能量角度看，表面张力低更有利于泡沫的形成，但并不能保证泡沫的稳定性。表面张力低，压差小，排出速度变慢，液膜变薄速度变慢，有利于泡沫的稳定。
2、表面粘度。决定泡沫稳定性的关键因素是液膜强度，而液膜强度主要取决于表面吸附膜的牢固程度，由表面粘度来衡量。表面粘度较大的溶液产生的泡沫寿命较长。这是因为表面吸附分子之间的相互作用导致膜强度增加，从而延长了泡沫的寿命。
3、溶液粘度。当液体本身的粘度增加时，液膜中的液体不易排出，液膜厚度变薄的速度减慢，减缓了液膜破裂的时间，增加了泡沫的稳定性。
4、表面张力的 "修复 "效应。表面活性剂吸附在液膜表面后，具有抵抗液膜表面膨胀或收缩的能力，这种能力称为修复效应。由于液膜表面吸附有表面活性剂，其表面积的扩大会降低表面吸附分子的浓度，增加表面张力。表面的进一步扩大需要做更大的功。相反，表面积收缩会增加表面吸附分子的浓度，即降低表面张力，不利于进一步收缩。
5、气体通过液膜的扩散。由于毛细管压力的存在，泡沫中小气泡的压力高于大气泡的压力，这将导致小气泡中的气体通过液膜向压力低的大气泡扩散，造成小气泡变小、大气泡变大的现象，最终导致泡沫破裂。如果加入表面活性剂，泡沫会均匀细腻，不易消泡。由于表面活性剂紧密地排列在液膜上，不易透气，泡沫比较稳定。
6、表面电荷的作用。如果泡沫液膜具有相同的符号电荷，液膜的两个表面就会相互排斥，防止液膜变薄甚至破坏。离子型表面活性剂就能起到这种稳定作用。
第三，破坏泡沫。破坏泡沫的基本原理是改变泡沫产生的条件或消除泡沫的稳定因素，有物理消泡和化学消泡两种方法。物理消泡法是在改变泡沫产生条件的情况下，保持泡沫溶液的化学成分，如外界干扰、温度或压力变化、超声波处理等都是消除泡沫的有效物理方法。化学消泡法是通过添加某些物质和发泡剂来降低泡沫中液膜的强度，从而降低泡沫的稳定性，达到消泡的目的，这类物质称为消泡剂。大多数消泡剂都是表面活性剂。因此，根据消泡剂的作用机理，消泡剂应具有较强的降低表面张力的能力，易于在表面吸附，且表面吸附分子间的相互作用较弱，吸附分子排列结构较松散。
消泡剂有多种类型，但基本上都是非离子表面活性剂。非离子表面活性剂具有接近或高于浊点的消泡特性，通常用作消泡剂。醇类（尤其是具有分支结构的醇类）、脂肪酸和脂肪酸酯、聚酰胺、磷酸酯、硅油等也是常用的优良消泡剂。
第四，泡沫与洗涤。泡沫与洗涤效果没有直接联系，泡沫的多少并不代表洗涤效果的好坏。例如，非离子表面活性剂的起泡性能远不如肥皂，但去污力却比肥皂好得多。在某些情况下，泡沫有助于去除污垢。例如，在家里洗碗时，洗涤剂的泡沫可以带走油滴；擦洗地毯时，泡沫有助于带走灰尘、粉末和其他固体污垢。此外，泡沫有时还可以作为洗涤剂效果的标志，因为脂肪油对洗涤剂的泡沫有抑制作用，当油太多而洗涤剂太少时，就不会产生泡沫，或者原来的泡沫会消失。泡沫有时可作为漂洗是否干净的指标，因为漂洗液中的泡沫量往往随着洗涤剂用量的 增加而减少，所以泡沫量可用来评价漂洗程度。
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