影响泡沫稳定性包括哪几个主要因素

影响泡沫稳定性包括哪几个主要因素

1、表面张力
泡沫的生成是液体表面积的增加过程，而液体表面积的增加意味着体系的能量也相应的增加。因此，从热力学的角度看，低表面张力显然有利于泡沫的生成，生成相同总面积的泡沫，可以少做功。但是，不能保证泡沫的稳定性，只有当表面膜具有一定的强度，低表面张力才有助于泡沫的稳定，泡沫排液的速度和气泡液膜的交界处与平面液膜之间的压力差有关。表面张力低则压差小，因而排液速度较慢，液
膜变薄也较慢，这有利于泡沫的稳定。
2、表面膜强度和表面粘度
从第一个影响速度来看，决定泡沫稳定性的关键在于表面膜的强度，而表面液膜的强度主要决定于表面吸附膜的坚固性，此坚固性以表面粘度为其量度。表面粘度与泡沫的稳定性有密切关系。它与表面活性剂的种类、添加剂的性质及其浓度有关，表面粘度大的溶液，所生成的泡沫寿命也较长，即泡沫较为稳定。一些蛋白质的分子较大，分子间作用较强，故其水溶液所形成的泡沫稳定性也较高。一般疏水基中分支较多的表面活性剂，其分子间的作用较直链者为差，因而溶
液的表面粘度较小，泡沫稳定性也较差。
3、表面张力的“复原”作用和表面弹性
泡沫的液膜受到冲击时，会发生局部变薄的现象。与此同时、变薄之处的液膜表面积增大，表面吸附的表面活性剂分子密度较前减少，表面积增加。于是，没有变薄部分的表面分子有向变薄处迁移的趋势，使变薄处表面分子的密度增大，从而表面张力又下降至原来的数值。在表面分子的迁移过程中，会带动邻近的的液体一起迁移，结果使受外力冲击而变薄的液膜重新变厚。表面张力和液膜厚度的复原均导致液膜强度的恢复，使泡沫具有一定的稳定性而不易破坏。此种复原作用也称作表面弹性。纯液体没有表面弹性，其表面张力不会随
表面积的变化而变化，因而不能形成稳定的泡沫。
4、气体通过液膜的气体透过性
一般形成的泡沫中，气泡大小总是不均匀的。小泡中的气体压力比大泡中的大，于是，气体从高压的小泡中透过液膜扩散至低压的大泡中，造成小泡消失，大泡变大，以消耗小泡来增长大泡，引起泡沫
中气泡的重排，产生机械冲击导致液膜破裂，最终泡沫消失。 一般表面粘度高者，气体透过性低，其泡沫稳定性较好；反之表面粘度低者，气体透过性高，泡沫稳定性较差。气体透过性与表面吸附膜的紧密程度有关，表面吸附的分子排列越紧密，则气体越难透过。 除上述因素外，影响泡沫稳定性的还有表面电荷的斥力、温度等因素。其中最重要的因素是表面膜强度，它取决于表面吸附分子的表面结构和相互作用。表面吸附分子排列紧密、相互作用强时，不仅表面膜本身具有较大的强度，而且还能使表面层下面邻近的溶液层不易流走，排液比较困难，液膜厚度较易保持。因此想要消除泡沫，应该首先考虑组成表面膜的表面活性剂的分子结构和性质。