泡沫

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咖啡泡沫

泡沫氣體分散在液體固體中的一種分散體系啤酒開瓶時的泡沫、肥皂泡沫都是氣體在液體中的泡沫;泡沫塑料泡沫玻璃中的氣泡則是氣體在固體中的氣泡,固體泡沫為輕質多孔海綿狀物質或輕質多孔剛性物質。

對於氣/液分散體系來說,當氣泡為較厚的液膜所隔開,且為球狀時,這種泡沫稱為球體泡沫,就像內相是氣體的乳狀液。但通常情況下,作為分散相的氣體的體積分數非常高,氣體被網狀的液體薄膜分隔開,各個被液膜包圍的氣泡為了保持壓力平衡而變形為多面體,這種泡沫稱為多面體泡沫。多面體泡沫是通常所指的氣/液體系中的泡沫,可由球體泡沫經充分排液而自發生成。其為了保持力學上的穩定,總是按一定方式相交,例如三個氣泡相交時互成120°時最為穩定。

泡沫是大量流動性強及密度低的氣體被液體隔開的分散體系,有大的氣-液界面,是熱力學不穩定的體系,因此會自動破壞。泡沫發生自動破壞的原因主要有液膜的排液、膜的破裂以及氣體的擴散

僅靠一種純液體要形成穩定的泡沫是很困難的,通常需加入第三種物質,一般是表面活性物質,才能形成泡沫,這些具有較好起泡性能的物質稱為發泡劑烷基硫酸鈉烷基苯磺酸鈉都是很常用的發泡劑。有時還需要加入穩泡劑使已形成的泡沫更加穩定,月桂醯二乙醇胺即是一例。

相反,許多工業中常因為泡沫的產生而帶來不便,這時就需要加入消泡劑改變體系表面的狀態,破壞或抑制泡沫。它通常是表面張力低,溶解度較小的物質,如 C5~C6類或類、磷酸三丁酯有機矽等。消泡劑的表面張力低於氣泡液膜的表面張力,容易在氣泡液膜表面頂走原來的發泡劑,而自身鏈短不能形成堅固的吸附膜,故產生裂口,泡內氣體外泄,導致泡沫破裂,起到消泡的作用。

參見[編輯]

參考資料[編輯]

  1. 顧惕人. 表面化学. 北京: 科學出版社. 1994年6月: 184–190. ISBN 7030026322. 
  2. 沈鍾,王果庭. 胶体与表面化学 第二版. 北京: 化學工業出版社. 1997年9月: 376–377. ISBN 7502518673.