消泡劑基礎知識

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上消泡劑基礎知識為了搞清楚消泡劑在發(fā)泡介質(zhì)中如何發(fā)揮作用，也為了更加合理、有效地使用消泡劑，我們就要熟悉它的作用機理及一般性質(zhì)。1. 消泡劑的作用機理當發(fā)泡體系劇烈發(fā)泡時，滴加消泡劑后，如變魔術似的泡沫立即消滅。實際上消泡劑的作用是抵消助泡物質(zhì)的穩(wěn)泡作用。泡沫本來是極不穩(wěn)定的，如純凈的水在攪拌之下，也會形成泡沫，但是一旦停止攪拌，泡沫馬上消除。如果在水中添加了助泡物質(zhì)，由于助泡物的穩(wěn)泡作用，才難以使泡沫破滅。所以即使是會起泡的純凈表面活性劑，因為沒有助泡物，也不會形成穩(wěn)定的泡沫。人們研究消泡劑抵消助泡物穩(wěn)泡的作用機理，是在上個世紀40 年代開始，專家們各顯神通提出許多機

2、理。以下分別介紹。綜合了各路專家的推論，我們對消泡劑的消泡機理會有一定的認識。(1) 羅斯假說1941年，曾有人提出擴展系數(shù)S的概念，即：S=m - int -a - 式(1)式(1)中:m-起泡介質(zhì)的表面張力N/m; int-消泡劑與起泡介質(zhì)的表面張力N/m; a -消泡劑的表面張力N/m。擴展系數(shù)S若為正值，則消泡劑能夠在泡膜的表面擴散，若為負值則難以擴散。也就是說S值越大則消泡劑越易在泡膜上擴散。從式(1)可見消泡劑的表面張力越小，則S 值越大，越易在泡膜表面擴散，消泡效果也越好。1948 年，又有人提出浸入系數(shù)E的概念，即E=m + int -a - 式(2)同樣的道理以浸入系數(shù)E 值

3、的正負，來判斷消泡劑是否能進入泡膜表面。也是消泡劑的表面張力越小越好。注意式(1)和式(2)是不同的, int 前的符號不同，式(1)是負，式(2)正。美國膠體化學家羅斯，在上世紀40 年代就開始研究泡沫問題，對添加各種表面活性劑的起泡體系進行試驗和觀察，尋找消泡劑在起泡液中溶解性與消泡效力的對應關系。在前人試驗的基礎上，他提出了一種假說：在溶液中，溶解狀態(tài)的溶質(zhì)是穩(wěn)泡劑；不溶解狀態(tài)的溶質(zhì)，當式(1)、(2)中的擴展系數(shù)和浸入系數(shù)均為正值時，即是消泡劑。不溶解的溶質(zhì)，才能聚集為分子團。羅斯認為：如圖1 所示,圖右邊消泡劑的分子團小滴一接觸泡膜，因為S<0 E<0 S>0 E&

4、gt;0 E>0先浸入;S>0則在泡膜上擴展;接著泡膜局部變薄而斷裂.從而導致氣泡合并或破滅。而圖左邊當浸入系數(shù)S 和擴展系數(shù)E均為負值時,小滴既不浸入也不擴展；當浸入系數(shù)E為正值，擴展系數(shù)S為負值時,小滴浸入 呈棱鏡狀,可浸入,但不擴展；只有二者均為正值時，才可能是消泡劑，如圖1右邊。圖中雙線部分表示是泡膜。S<0 E>0 該假說給消泡劑的作用機理奠定了基礎，很快得到了流傳和廣泛擴展 應用。但是日本的專家佐佐木恒孝指出：羅斯假說不夠全面。因為消泡作用包括抑泡和破泡兩種類型。而消泡劑小滴推開泡膜面的表面活性斷裂劑、置換成不穩(wěn)定膜時，未必像羅斯所說的那樣完全推開泡膜而嵌入

5、。因此人們認為，除羅斯假說外，還存在著多種消泡機理。實際上,羅斯早期的試驗發(fā)現(xiàn),雖然大多數(shù)消泡劑是不溶解的，可溶性添加劑圖1 擴展系數(shù)、浸入系數(shù)與消泡效果的關系大多數(shù)沒有消泡作用。但是，確實有一部分消泡作用是在溶解狀態(tài)下下進行的。也就是說，消泡劑也并非是絕對不溶性的物質(zhì)。現(xiàn)在，越來越多的人認識到：存在著多種消泡機理，而不僅是如羅斯早期所說的是因為消泡劑微粒貫穿泡膜而消泡。(2) 與穩(wěn)泡因素有關的幾種消泡機理隨著對穩(wěn)泡因數(shù)的不斷認識，人們對消泡機理的認識也在不斷深化。穩(wěn)泡因數(shù)是多種多樣的，決定消泡機理也有多種多樣。1) 消泡劑可使泡沫局部表面張力降低而導致氣泡破滅。有人在油體系中研究了聚硅氧烷的

6、消泡過程,他們對泡沫體系以1/1000 秒的速度連續(xù)拍照，照片放大100倍，連續(xù)拍攝的4幅照片的示意圖見圖2。由圖2可見，硅油消泡劑小滴到達泡膜上，使泡膜表面破裂并合并成大泡圖 2中從13，泡沫由4個合并成1個大泡，泡膜變薄。最后氣液迅速分離，大泡消滅，到4則破泡結(jié)束。這也從客觀上解釋了，為什么一滴消泡劑下去，就像變魔術似的，一連串氣泡破滅的原因。圖2含消泡劑的泡沫體系連續(xù)拍照結(jié)果的示意圖圖3 局部降低表面張力的消泡作用-一個泡沫放大的示意圖有人畫出了圖3，是局部表面張力降低而使泡沫破滅的示意圖。當消泡劑附著到泡膜上即浸入泡膜液，會顯著降低該處的表面張力。因為在水體系中，消泡劑的活性成分對水的

7、溶解度較小，表面張力的降低僅限于泡膜的局部，而泡膜周圍的表面張力幾乎沒有發(fā)生變化。表面張力降低的部分，被強烈地向四周牽引、延展，最后導致泡沫破裂。提出這個看法的專家認為這是補充羅斯假說的又一種消泡機理。2) 消泡劑能破壞膜的彈性導致氣泡破滅由于泡膜表面吸附表面活性劑，使表面張力降低。所以在受到局部壓力，泡膜在該處局部變薄的同時，該處會因表面活性劑變稀薄而導致表面張力升高。正是因為新生的表面與原來的表面之間有了表面張力之差，使得泡膜受外界沖擊變薄時，產(chǎn)生了彈性恢復力，泡膜才得以不破，起到了穩(wěn)泡的作用。如果我們設法破壞這種彈性，就能破壞泡沫的穩(wěn)定性。有專家認為：消泡劑的作用就是破壞泡膜的彈性。當消

8、泡劑添加到泡沫體系中，會向氣液界面擴散，使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復膜彈性的能力。3) 消泡劑能促使液膜排液導致氣泡破滅添加加速泡膜排液的物質(zhì)(消泡劑)，可以消泡。如果泡膜厚，排液到3040nm的歷程就長，而且，泡膜的自愈效應較強，泡膜彈性好，所以泡膜厚的泡沫壽命就長，泡膜排液速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性。液膜排液速率快，使液膜變薄，薄到一定的程度泡沫就破滅了。4) 疏水固體顆粒消泡劑的作用機理在起泡的水體系中，單獨添加疏水二氧化硅(即疏水白炭黑)顆粒,即有消泡作用。疏水的白炭黑顆粒在氣泡表面會吸引表面活性劑的疏水端，疏水顆粒變?yōu)橛H水顆粒而進入水相，完成了消泡作用。圖4說明了這種消泡機理

9、。疏水二氧化硅的固體顆粒一般是用甲基硅油、硅氮烷或DMC處理的白炭黑顆粒，它在氣泡表面局部浸入，使氣泡局部的表面張力變小，再加上固體顆粒的作用，像針尖插入氣泡，加速氣泡的破滅。所以一般含有疏水白炭黑的消泡劑的破泡效果要好一些。圖4 疏水白炭黑吸附表面活性劑示意圖5) 消泡劑的其它作用機理 擴展作用產(chǎn)生的沖擊泡膜受到一定程度的沖擊，即會破裂。加入的消泡劑在泡膜上產(chǎn)生的沖擊，也可以使泡膜破裂。 使助泡表面活性劑被增溶某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì)可以使助泡表面活性劑被增溶，使其有效濃度降低。常常發(fā)現(xiàn)，表面活性劑在混合溶劑中比在純?nèi)軇┲斜砻婊钚缘汀Ｓ羞@種作用的低分子物，如辛醇。它不僅減少了表面層的

10、表面活性劑，而且還會溶入表面活性劑吸附層，降低其密合程度。通過以上兩方面的作用，減弱了泡沫穩(wěn)定性。這就是可溶性消泡劑乙醇、丙醇、辛醇等的一種作用機理。為了有利于消泡往往在有機硅消泡劑配方中加入適當醇類，也起到一定的輔助消泡作用。 電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層對于借助泡的表面活性劑雙電層互斥產(chǎn)生穩(wěn)泡性的起泡液，加入一些普通的電解質(zhì)，加入一些普通的電解質(zhì)，即可瓦解表面活性劑的雙電層，而起到消泡作用。2. 破泡劑和抑泡劑的區(qū)別(1) 定義和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別項目 破 泡 劑 抑 泡 劑定義區(qū)別是加到已經(jīng)形成了的泡沫中，使泡沫破滅的添加劑。是發(fā)泡前預先添加而阻止發(fā)泡的添加劑。結(jié)構(gòu)區(qū)別它們都是分子的親液端與起泡

11、液親和性較強，在起泡液中分散較快的物質(zhì)。這類消泡劑隨著時間的延續(xù)，迅速降低效力。當溫度上升時，因溶解度增加。消泡效力下降。它們一般是與起泡液親和性很弱的難溶或不溶的液體。種類疏水白炭黑、低級醇、山梨糖醇酐脂肪酸酯(司盤系列)、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐溫系列)和天然油聚醚系列和有機硅系列(有機硅也有破泡作用)(2) 作用機理上的區(qū)別1) 破泡劑的破泡機理：破泡劑大致分為兩種。第一，疏水白炭黑吸附助泡劑，電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層以及使助泡性表面活性劑被增溶等等消泡機理，都是基于這種破泡劑能迅速破壞助泡劑的穩(wěn)泡作用。在這幾種消泡過程中，消泡劑發(fā)揮一次性破泡作用即被消耗，同時也“消耗”掉相應的

12、助泡劑。第二，低級醇(如乙醇)等溶解性較大的消泡劑，加到起泡液中，在未溶解之前，按照局部降低表面張力等消泡機理發(fā)揮破泡作用。同時不斷破為碎塊，陸續(xù)溶解而失去破泡作用。破泡過程中，破泡劑不斷失效、消耗，助泡劑卻不受影響?？傊?，破泡劑吸附于氣泡后,因表面張力之作用侵入氣泡膜中。隨后,表面張力因破泡劑在泡膜表面的擴張,使泡膜變薄,進而破壞泡膜。2) 抑泡劑的抑泡機理：圖5 抑泡機理示意圖抑泡劑在氣液界面優(yōu)先被吸附，它比助泡劑的表面活性更強，更易吸附到泡膜上，它本身不賦予泡膜彈性，所以不具備穩(wěn)泡作用。這樣當液體中產(chǎn)生泡沫時，抑泡劑就首先占據(jù)泡膜，抑制了助泡劑的作用，所以抑制了起泡。也就是說，即使當液體

13、中起泡性物質(zhì)也吸附于泡膜，如圖5 左邊。因吸附抑泡劑泡膜的表面張力降低引起泡膜變薄而變形，如圖5 右邊，這些泡膜立即浮出液面在凹處和凸出處破泡。抑泡并不是不產(chǎn)生氣泡，因為機械攪動，會將空氣帶入，肯定有氣泡產(chǎn)生。但是由于抑泡劑的存在，產(chǎn)生的氣泡很快破滅脫除，見圖6。我們在試驗消泡劑的抑泡功能時，都發(fā)現(xiàn)添加消泡劑的體系攪拌后有氣泡產(chǎn)生，但很快破滅。不加消泡劑氣泡不破滅。有消泡劑的氣泡消泡劑促使氣泡直徑增大形成不安定的消泡劑面向氣液界面氣泡合并加快上升速度泡沫圖6 脫泡示意圖相對來講，抑制泡沫的產(chǎn)生比破除產(chǎn)生的泡沫更有意義，也更為持久，有機硅消泡劑即賦有此功能。如果在有機硅消泡劑中加入疏水白炭黑，它

14、是很好的破泡劑，使得有機硅消泡劑具有破泡和抑泡雙重功能。它能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力，防止形成泡沫，或使原有泡沫減少，通常具有選擇性作用。3. 破泡劑和抑泡劑的相互關系溶解度大的破泡劑，消泡作用只發(fā)生一次。溶解度小的破泡劑，消泡作用可持續(xù)一段時間。如果溶解度進一步降低，即為抑泡劑。另一方面，破泡劑大量使用，必有抑泡作用，抑泡劑大量使用，也有破泡作用。到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)只能破泡不能抑泡的消泡劑，也未發(fā)現(xiàn)只能抑泡不能破泡的消泡劑。有機硅類的消泡劑兼有破泡和抑泡功能。低粘度硅油有較好的破泡性,高粘度硅油有較好的抑泡性，因此，可采取兩種硅油拼混后使用。4. 對消泡劑的要求(1) 對消泡劑整體

15、的要求具有消泡作用、無嚴重副作用、儲存穩(wěn)定、易于釋放活性成分、經(jīng)濟、符合環(huán)保要求.(2) 對消泡劑活性成分的要求在起泡液中不溶或難溶,大多數(shù)優(yōu)異的消泡劑在起泡液中是不溶的，特別是對于抑泡作用，消泡劑在起泡液中一定是過飽和狀態(tài)，在水性體系中的消泡劑的HLB 值1.53作用才最好；表面張力低于起泡液；與起泡液有一定的親和性,消泡劑能快速分散；與起泡液不發(fā)生化學反應；揮發(fā)性??；比起泡液相對密度小(因為泡沫一般積聚在液面)；無毒并對環(huán)境無危害；耐高低溫;不易附著于器壁;添加量少。5. 消泡劑的組分(1) 基本消泡劑-活性成份作用：破泡、抑泡，減小表面張力。代表物：硅油、疏水白炭黑、高分子量的聚醚類、高

16、級醇、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、有機磷酸酯、脂肪酸金屬皂、飽和和不飽和脂肪酸等。(2) 乳化劑-分散劑作用：使活性成分分散成小微粒，便于分散在水中，更好的起到破泡、抑泡作用。代表物：壬（辛）基酚聚氧乙烯醚、皂鹽、op 系列等、吐溫系列、斯盤系列等。(3) 載體作用：有助于載體和起泡體系的結(jié)合，易于分散到起泡體系里，把兩者結(jié)合起來，其本身的表面張力低，有助于抑泡，且可以降低成本。代表物：除水以外的溶劑，如脂肪烴、芳香烴、含氧溶劑、起泡液等。(4) 乳化助劑作用：使乳化效果更好。擴散劑：疏水二氧化硅、醇類；增稠劑：CMC 羧甲基纖維素、聚乙烯醚、丙烯酸系列等；穩(wěn)定劑：如防腐劑和抗菌劑。6. 影響消泡效

17、力和消泡劑失效的原因消泡劑是消耗的，需要隨時補加。不同的消泡劑效力相差很大。(1) 影響消泡劑效力的因素主要因素如下所述，如果注意到并善于利用這些因素就可以充分發(fā)揮消泡劑的作用。1) 溶解度和被增溶的程度大多數(shù)消泡劑是表面活性劑物質(zhì),它的分子結(jié)構(gòu)與起泡體系、助泡物質(zhì),應有適宜的親疏關系。當表面活性劑處于溶解狀態(tài)時,往往會在泡膜氣液界面上定向排列,起穩(wěn)泡作用-是助泡劑。如果它處于過飽和不溶解狀態(tài),以微粒形式聚集在泡膜上,才是消泡劑。消泡劑的最低有效用量是取決于其活性成分在起泡液中的溶解度。溶解度越低,有效用量就越少。水體系中使用的硅油乳液消泡劑,活性成分硅油的溶解度很小,因此它可在低濃度下起效。

18、起泡液中含有的助泡劑,它的疏水端會吸附到消泡劑的微粒表面上，使消泡劑的活性成分增溶，增溶的消泡劑被消耗了，就不再消泡。也就是說消泡劑在起泡液中抵制增溶的時間越久，它的消泡效力就越持久。消泡劑被增溶與表面活性劑的CMC(Critical Micelle Concentration-活性劑溶液臨界膠束濃度)有關。常常發(fā)現(xiàn)有些消泡劑在加入溶液一定時間后，就喪失了效力。要防止泡沫生成，還需再加入一些消泡劑。這有可能是由于助泡表面活性劑濃度超過了CMC，使消泡劑的活性成分被增溶，以致于失去在表面鋪展的作用，消泡效力大減。消泡劑活性成分的溶解度與被增溶程度，主要取決于消泡劑活性成分本身的結(jié)構(gòu)和起泡液的性質(zhì)

19、。據(jù)研究，不具有極性基的烴鏈比具有極性基的烴鏈被增溶程度要低(也就是說，非極性烴鏈的消泡劑難增溶，極性烴鏈的消泡劑易增溶)。另外即使是非極性烴鏈的消泡劑，如果它與起泡液界面的非極性表面活性劑化學結(jié)構(gòu)相近，則被增溶量就會較大。因此根據(jù)對溶液助泡物結(jié)構(gòu)的分析，選擇消泡劑的非極性部分與助泡物非極性基化學結(jié)構(gòu)不同的消泡劑，就能在較低的用量下，取得較好的消泡效果。2) 消泡劑小滴與氣泡之間的表面電荷助泡劑若為離子型表面活性劑，對消泡劑的消泡效果有影響。例如取10%有機硅消泡劑乳液，懸浮在蒸餾水時，基本上不顯示表面電荷。當該水溶液中存在離子型表面活性劑時，水解后帶電荷，帶電荷的表面活性劑會被硅油小滴吸附，

20、硅油微滴表面獲得了與離子型起泡液同樣的表面電荷。離子型表面活性劑的濃度越大，吸附的表面活性劑越多，則硅油表面電荷形成的電勢越大。帶電的消泡劑小滴與氣泡之間因相同的電荷產(chǎn)生排斥，阻礙了消泡劑微滴與氣泡的接近，使消泡劑效力降低。所以起泡液的pH值對消泡效果的影響較大。3) 起泡體系的性質(zhì)同樣的消泡劑在不同的起泡體系中，消泡效力往往不同。有資料說，有機硅消泡劑在烷基苯磺酸鹽水溶液中無消泡作用。實際上，不僅起泡體系的成分和濃度對消泡效力影響很大，起泡體系的其它性質(zhì)也有很大影響。起泡液的粘度和湍動狀況都影響消泡劑微粒的擴散速率。起泡液的溫度和pH值也影響消泡劑活性成分的溶解度。(2) 消泡劑失效的原因化

21、學穩(wěn)定性是消泡劑的必要條件，因此消泡劑在起泡體系中，一般不會由于發(fā)生化學反應而失效。它失效的原因大多是由于分散狀態(tài)的改變所引起的，只有消除這一原因，即可充分發(fā)揮消泡劑的效力。1) 消泡劑微粒變得過小根據(jù)消泡劑作用機理，消泡劑是以微粒形式吸附在泡膜上，通過微粒的破碎，使氣泡穿孔、破滅或合并。微粒的直徑與泡膜厚度相近，效果較好。當消泡劑微粒經(jīng)反復發(fā)揮作用，一再破碎，最終粒徑就會變得過于小于泡膜的厚度，難以使氣泡穿孔而達到破泡的目的。此外，隨著時間的延續(xù)，消泡劑活性成分也會受助泡表面活性劑的作用，使微粒笑道不足以破滅的程度。消泡劑活性成分若與起泡液“親和性”過強，消泡劑微粒變得過小而失效的傾向就較大

22、。2) 消泡劑微粒變得過大在起泡液中，消泡劑微粒碰撞時有可能合并、凝聚變大。再則，消泡劑聚集在泡膜上，當源源不斷的泡沫由液體中涌到表面時，會像“浮選作用”一樣，把分布在液體內(nèi)部的消泡劑微粒集中到液面上的泡沫層中，泡沫破滅后化成少量液體，大量的消泡劑微粒聚集在少量液體里，很容易發(fā)生消泡劑微粒的凝聚。當消泡劑活性成分與起泡液親和性過弱時，凝聚的傾向也較大。因此凝聚成較大顆粒消泡劑微粒運動緩慢。不能迅速聚集到泡膜的氣液界面上來發(fā)揮消泡作用，消泡劑的活性就變差。3) 消泡劑微粒表面性質(zhì)發(fā)生變化起泡液中的助泡表面活性劑附著在消泡劑活性成功微粒上，使活性成分被增溶，成為親液分子團。這樣，雖然可以消耗一些助

23、泡劑而降低一些起泡力，但同時使消泡劑的活性成分的表面性質(zhì)發(fā)生變化而失去消泡活性。當體系中的助泡劑濃度增加時，消泡就變得較為困難。這一方面是起泡力增強，另一方面是助泡劑使消泡劑表面性質(zhì)發(fā)生變化的關系。7. 使用消泡劑的方法及注意事項(1) 添加方法1) 間隙添加-常用的方法如果不是連續(xù)起泡，而且起泡不嚴重，則可將消泡劑一次加入或定時加入。因為消泡劑添加量較小，為使消泡劑分散均勻，應該在起泡液湍動劇烈的地方添加。許多場合可以手工添加。若起泡猛烈或者為了迅速滅泡，可以用噴槍噴射。如果在一定限度內(nèi)允許泡沫存在，只是為了防止泡沫過多，則可將不溶性的、高效硅膏狀消泡劑涂抹在容器壁液面上部邊緣，或者將其涂敷

24、在金屬網(wǎng)或其它紡織品網(wǎng)之上，覆蓋在容器的一定位置。泡沫層升高接觸到硅膏消泡劑即可破滅，從而阻擋泡沫溢出。一次加入不夠，可多次加入或定時加入。2) 連續(xù)添加-生產(chǎn)規(guī)模較大消泡劑加入后，從開始起消泡作用也開始失效。間歇添加的消泡劑，卻在連續(xù)地損耗，當含有的消泡劑不足以控制泡沫時，就需要補充添加。圖7反映補充添加消泡劑時體系中消泡劑有效量的變化情況。圖中有斜線的長方形面積，是消泡劑的必要消耗量。圖中長方形面積和上面三角形面積之和是消泡劑的實際消耗量。而三角形面積是消泡劑無意義消耗量。消泡劑無意義消耗量顯然，如果我們掌握消泡劑的必要消耗量，就能實現(xiàn)連續(xù)添加，可以節(jié)約消泡劑的用量，避免無意義的消耗。連續(xù)

25、添加，可將消泡劑加入設備上面的高位槽內(nèi)，高位槽擱置在設備湍動劇烈處，按照消泡劑實際需要量，連續(xù)向設備內(nèi)滴加。如果設備是壓力系統(tǒng)，可用計量泵加入。3) 自控添加-比較先進任何起泡液不一定自始至終都在起泡。何時起泡，泡量的大小沒有準確的規(guī)律。添加消泡劑是為了補充消耗，不起泡時無須添加。因此可以采取自控添加方法，根據(jù)起泡先兆，自控添加消泡劑。自控裝置要依據(jù)各種裝置的特點來設計，添加一些必要儀表控制。比較適合于自控添加的是，大型化工蒸餾塔、吸收塔、聚合釜等等。(2) 注意事項1) 稀釋消泡劑添加量一般很少，對于起泡體系添加的消泡劑活性含量從1ppm100ppm,食品級的消泡劑一般建議用量 10ppm。

26、如此少量的消泡劑，要迅速分散必須稀釋。本體型和溶劑型的消泡劑，須用溶劑或者起泡體系的液體稀釋；乳液型消泡劑，用水或起泡介質(zhì)稀釋。2) 溫度乳液型消泡劑只能用冷水稀釋，熱水稀釋會破乳。3) 稀釋濃度稀釋劑的加入份數(shù)，最好按照產(chǎn)品信息上的指導進行。一般是加入35倍的稀釋液，最多也不要超過10倍。對于本體型的消泡劑，一般稀釋到活性含量為510%即可。如果起泡體系有很好的攪拌分散裝置，乳液型消泡劑可以直接加入，無需稀釋。稀釋時的濃度高分散差，過低會使添加量增多，容器中添加許多無用成分，降低了消泡效果。4) 適用期稀釋后的乳液由于表面活性劑濃度變低，乳液極不穩(wěn)定，很快分層而失效。適用期只有24h,所以消

27、泡劑要現(xiàn)配現(xiàn)用。對于復配商，稀釋供應商高濃度的消泡劑要適當補加增稠劑和抗菌劑，才可延長消泡劑的適用期。(3) 添加量及添加時機消泡劑的添加量和添加時機，用戶要進行試驗后確定。不能盲目進行，否則會造成不必要的浪費。8. 消泡劑的儲存及失效消泡劑的處理本體型和溶劑型消泡劑貯存時間比乳液型的要長。乳液型消泡劑在貯存時要避免高溫或結(jié)冰。超過貯存期的乳液型消泡劑，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)分層或破乳，可以用乳化設備進行“再生”處理。如果體系中含有增稠劑的，直接再生即可；如果無增稠劑，重新分散處理時，可適當補加乳化劑。經(jīng)再生處理失效的消泡劑乳液，穩(wěn)定性不好，應盡快用完。9. 幾種常用消泡劑消泡劑的種類很多，目前效果較好并常

28、用的就是以下三類消泡劑。(1) 聚醚類消泡劑種類挺多，主要有以下幾種：1) GP 型消泡劑以甘油為起始劑，由環(huán)氧丙烷，或環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的混合物進行加成聚合而制成的GP 型的消泡劑親水性差，在發(fā)泡介質(zhì)中的溶解度小，所以宜使用在稀薄的發(fā)酵液中。它的抑泡能力比消泡能力優(yōu)越，適宜在基礎培養(yǎng)基中加入，以抑制整個發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。2) GPE 型消泡劑即泡敵在 GP 型消泡劑的聚丙二醇鏈節(jié)末端再加成環(huán)氧乙烷，成為鏈端是親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，也叫。按照環(huán)氧乙烷加成量為10%，20%，50%分別稱為GPE10，GPE20，GPE50。GPE 型消泡劑親水性較好，在發(fā)泡介質(zhì)中易鋪展，消泡能力強，但溶

29、解度也較大，消泡活性維持時間短，因此用在粘稠發(fā)酵液中效果較好。3) GPES 型消泡劑：是一種新的聚醚類消泡劑，在GPE 型消泡劑鏈端用疏水基硬脂酸酯封頭，便形成兩端是疏水鏈，當中間隔有親水鏈的嵌段共聚物。這種結(jié)構(gòu)的分子易于平臥狀聚集在氣液界面，因而表面活性強，消泡效率高。一般液體在水中的溶解度隨著溫度的升高而升高,但是聚醚具有逆溶解性,即在冷水中溶解,隨著溫度升高,溶解度變低,出現(xiàn)混濁,此點溫度稱為濁點。產(chǎn)生濁點的原因以聚乙二醇為例。因為聚乙二醇在無水狀態(tài)鏈節(jié)呈鋸齒形,如下圖左所示。當與水接觸時,因為醚鍵中的氧原子與水中的氫原子形成氫鍵,這時鏈節(jié)就成為曲折形,如下圖右所示。圖8聚乙二醇的鏈節(jié)

30、:左圖鋸齒形；右圖曲折形聚醚在水中，分子中親水的氧原子與水分子形成氫鍵，疏水的-CH2-CH2-基置于內(nèi)側(cè)，則聚醚溶于水。當溫度升高時，由于氫鍵結(jié)合很弱，分子運動較為劇烈時，氫鍵破壞，曲折形的鏈節(jié)轉(zhuǎn)化為如圖8 中左圖的鋸齒形。-CH2-CH2-基就暴露出來了，聚醚在水中的溶解度變小而析出，使液體變混濁了。所以聚醚在低溫時由于氫鍵的存在它是親水的,高溫時呈鋸齒形是疏水的,當它由親水變?yōu)槭杷畷r的溫度為濁點。(2) 有機硅消泡劑有機硅消泡劑的特點：1) 表面張力小,二甲基硅油的表面張力比水、表面活性劑水溶液及一般油類低,因此有非常強的消泡效果,用量為起泡液的5200ppm(指活性含量);2) 非極性

31、,在水、動植物油、高沸點礦物油中都不溶解,且活性高。一滴甲苯溶液的硅油放在水面上,會在水面上擴展,顯著降低水的表面張力.對大部分起泡體系都有消泡作用,抑泡持續(xù)性也非常好;3) 化學穩(wěn)定性、耐熱性較好;4) 生理惰性,可用于食品、化妝品、醫(yī)藥行業(yè);5) 品種型號多,可供多種發(fā)泡體系選擇。有機硅消泡劑的種類：1) 本體型:活性成分含量為100%的油型(硅油)及油膏型(硅油+白炭黑)的消泡劑,主要用于非水體系。2) 溶液型:硅油或硅油膏用各種有機溶劑配制而成,主要用于非水體系,特別是油體系的消泡,比前者易分散.硅油用柴油稀釋可作潤滑油消泡劑,硅油膏用礦物油分散,用于紙漿黑液消泡。3) 乳液型:是白炭黑油膏在乳化劑存在下與水經(jīng)機械攪拌分散乳化配制的水包油(O/W)型乳液.主要用于水體系的消泡,是有機硅消泡劑的主要產(chǎn)品形態(tài)。有機硅消泡劑的缺點：1) 聚硅氧烷分散比較困難:聚硅氧烷難溶于水,妨礙了它在水體系中的分散,必須加分散劑.分散劑加多了,則乳液穩(wěn)定了,消泡效果會變差.必須少用乳化劑,使其消泡效果好,乳液又穩(wěn)定。2) 有機硅是油溶性的,降低了它在油體系中的消泡效果。3) 耐高溫、耐強堿性差。(3) 聚