Antes de selecionar o tipo antiespumante, vamos aprender o princípio dos agentes antiespumantes

Princípio do agente antiespumante

O antiespumante, também conhecido como agente antiespumante, possui os seguintes princípios:   

1. A diminuição da tensão superficial local da espuma leva ao estouro da bolha   

A origem desse mecanismo é que alto teor de álcool ou óleo vegetal é borrifado sobre a espuma. Quando se dissolve na solução de espuma, a tensão superficial é significativamente reduzida. Como estas substâncias são geralmente menos solúveis em água, a redução na tensão superficial é limitada à área local da espuma, com pouca alteração na tensão superficial em torno da espuma. A peça com tensão superficial reduzida é fortemente puxada e estendida em todas as direções e finalmente quebra.   

2. A destruição da elasticidade da membrana leva ao estouro da bolha   

Quando o agente antiespumante é adicionado ao sistema de espuma, ele se difunde para a interface gás-líquido, o que dificulta que o surfactante com estabilização da espuma recupere a elasticidade do filme.   

3, promova a drenagem do filme líquido   

O antiespumante pode promover a drenagem do filme líquido, o que leva ao estouro da bolha, a taxa de drenagem da espuma pode refletir a estabilidade da espuma, adicionar um material para acelerar a drenagem da espuma, também pode desempenhar um efeito antiespumante.  

4. Adicionar partículas sólidas hidrofóbicas pode causar o estouro de bolhas  

Na superfície da bolha, as partículas sólidas hidrofóbicas atrairão a extremidade hidrofóbica do surfactante, de modo que as partículas hidrofóbicas produzirão hidrofilicidade e entrarão na fase aquosa, desempenhando assim o papel de antiespumante.  

5, a solubilização do surfactante espumante pode causar o estouro da bolha   

Algumas substâncias de baixo peso molecular que se misturam bem com a solução podem fazer com que o surfactante da bolha seja solubilizado e sua concentração efetiva seja reduzida. Substâncias de baixo peso molecular com este efeito, como octanol, etanol, propanol e outros álcoois, podem não apenas reduzir a concentração de surfactante na camada superficial, mas também dissolver-se na camada de adsorção de surfactante, reduzir a estanqueidade entre as moléculas de surfactante, que enfraquecem o estabilidade da espuma.  

6. O eletrólito dissolve a dupla camada elétrica do surfactante  

Com a ajuda da interação da dupla camada elétrica do surfactante de espuma, a estabilidade do líquido espumante, a adição de eletrólito comum pode desintegrar a dupla camada elétrica do surfactante e o efeito antiespumante.  

Classificação do Antiespumante

O antiespumante comumente utilizado pode ser dividido em silicone (resina), surfactante, alcano e óleo mineral de acordo com sua composição.   

1, classe de silicone (resina)  

O antiespumante de silicone também é conhecido como antiespumante do tipo emulsão. O método de uso é emulsificar a resina de silicone com emulsificante (surfactante) e dispersá-la em água e depois adicioná-la às águas residuais. O pó fino de sílica é outro tipo de agente antiespumante de silício com bom efeito antiespumante.  

2, classe de surfactante   

Este tipo de antiespumante é na verdade um emulsificante, que utiliza o efeito de dispersão do surfactante para manter o material espumante na água em um estado de emulsão estável e disperso, de modo a evitar a formação de espuma.   

3. Parafinas   

O antiespumante de parafina é feito pela emulsificação da cera de parafina ou seus derivados com agente emulsificante, e seu uso é semelhante ao do agente antiespumante emulsificante surfactante.   

4. Óleo mineral

O óleo mineral foi utilizado como principal componente antiespumante. Para melhorar o efeito, às vezes misturam sabão metálico, óleo de silicone, sílica e outras substâncias usadas juntas. Além disso, para facilitar a difusão do óleo mineral na superfície do líquido espumante ou para dispersar uniformemente o sabão metálico no óleo mineral, às vezes também podemos adicionar uma variedade de surfactantes. 

Vantagens e desvantagens de diferentes tipos de antiespumante

Óleos minerais, amidas, álcoois de baixo grau, ácidos graxos e ésteres de ácidos graxos, fosfatos e outros agentes antiespumantes orgânicos foram estudados e aplicados anteriormente, pertencentes à primeira geração de agentes antiespumantes, que apresentam as vantagens de fácil acesso às matérias-primas, alto desempenho ambiental e baixo custo de produção. A desvantagem é que a eficiência antiespumante é baixa, a especificidade é forte e as condições de uso são adversas.  

Os antiespumantes de poliéter são a segunda geração de agentes antiespumantes, incluindo principalmente poliéteres de cadeia linear, álcoois ou amônia como agente inicial poliéter, derivados de poliéter esterificados de grupo final três tipos. A maior vantagem do agente antiespumante de poliéter é sua forte capacidade de inibição da formação de espuma. Além disso, existem alguns agentes antiespumantes de poliéter com resistência a altas temperaturas, forte resistência a ácidos e álcalis e outras excelentes propriedades; A desvantagem é que a condição de uso é limitada pela temperatura, o uso de campo estreito, baixa capacidade antiespumante e baixa taxa de quebra de bolhas.  

Os antiespumantes de silicone (a terceira geração de agentes antiespumantes) têm forte desempenho antiespumante, rápida capacidade de formação de espuma, baixa volatilidade, nenhuma toxicidade ao meio ambiente, nenhuma inércia fisiológica, ampla gama de uso e outras vantagens, por isso tem uma ampla perspectiva de aplicação e um enorme mercado potencial, mas o desempenho da inibição da formação de espuma é fraco.  

O antiespumante de polissiloxano modificado com poliéter tem as vantagens do agente antiespumante de poliéter e do agente antiespumante de organossilício. É a direção de desenvolvimento do agente antiespumante. Às vezes pode ser reaproveitado de acordo com sua solubilidade inversa, mas atualmente existem menos tipos desses agentes antiespumantes, que ainda estão em fase de pesquisa e desenvolvimento, e o custo de produção é mais elevado.  

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Métodos para eliminar espuma

1. Métodos físicos

Em termos de física, os métodos de eliminação de espuma incluem principalmente defletores ou malhas colocadas, agitação mecânica, eletrostática, refrigeração, aquecimento, geração de vapor, radiação, centrífuga de alta velocidade, alívio de pressão, vibração de alta frequência, descarga instantânea e líquido acústico ultrassônico (controle) , etc., desses métodos em diferentes graus promovidos através da taxa e da membrana líquida em ambas as extremidades do filme de bolha de gás de drenagem, de modo que o fator de estabilidade da bolha seja menor que o fator de atenuação, e o número de bolhas diminua gradualmente. No entanto, a desvantagem comum destes métodos é que a utilização de factores ambientais de fortes restrições, a taxa de antiespumação não é elevada, as vantagens da protecção ambiental, elevada taxa de reutilização.

2. Métodos químicos

Os métodos para eliminar a espuma do ponto de vista químico incluem principalmente o método de reação química e o método de adição de agente antiespumante.

O método de reação química refere-se à reação química entre ele e o agente espumante, adicionando alguns reagentes para gerar substâncias insolúveis em água, que reduzem a concentração do surfactante no filme líquido e promovem o estouro da espuma. No entanto, este método tem desvantagens, tais como composição incerta do agente espumante e substâncias insolúveis que produzem danos ao equipamento do sistema. Agora, o método antiespumante mais utilizado em todas as esferas da vida é o método de adição de antiespumante. A maior vantagem desse método é que a eficiência de quebra é alta e o uso é conveniente, mas encontrar o agente antiespumante correto e eficiente é a chave.

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A escolha do antiespumante deve obedecer aos seguintes pontos:

1. Insolúvel ou insolúvel em líquido borbulhante

Para estourar a espuma, o antiespumante deve ser concentrado e concentrado no filme de espuma. No caso do agente espumante, deve ser concentrado e concentrado em um instante, e no caso da inibição da formação de espuma, deve ser sempre mantido neste estado. Portanto, o antiespumante no fluido espumante está no estado supersaturado, apenas insolúvel ou insolúvel para atingir facilmente o estado supersaturado. Insolúvel ou insolúvel, é fácil de reunir na interface gás-líquido, fácil de concentrar no filme bolha, para desempenhar um papel em menor concentração. Para o agente antiespumante utilizado no sistema de água, as moléculas dos ingredientes ativos devem ser fortemente hidrofóbicas e fracamente hidrofílicas, e o valor HLB deve estar na faixa de 1,5-3 para o melhor efeito.

2, a tensão superficial é menor que a do fluido borbulhante

Somente quando a força intermolecular do agente antiespumante é pequena e a tensão superficial é menor que a do líquido espumante, os antiespumantes podem ser imersos e expandidos no filme de espuma. É importante notar que a tensão superficial do líquido borbulhante não é a tensão superficial da solução, mas a tensão superficial da solução espumante.

3. Tem um certo grau de afinidade com o líquido borbulhante

Como o processo antiespumante é na verdade a competição entre a taxa de colapso da espuma e a taxa de geração de espuma, o agente antiespumante deve ser capaz de se dispersar rapidamente na solução espumante, a fim de desempenhar rapidamente um papel em uma gama mais ampla de soluções espumantes. Para que o antiespumante se disperse mais rapidamente, o ingrediente ativo do antiespumante deve ter um certo grau de afinidade com a solução espumante. Os ingredientes ativos antiespumantes e o líquido espumante também pro, se dissolverão; Muito esparso e difícil de dispersar. Somente a afinidade é apropriada, a eficácia será boa.

4. Não reage com o líquido espumante

Agente antiespumante e reação líquida espumante, por um lado, o agente antiespumante perderá seu efeito, por outro lado pode produzir substâncias nocivas, afetando o crescimento de microrganismos.

5. Pequena volatilidade e longo tempo de atuação

Em primeiro lugar, para determinar a necessidade de utilização do sistema de agente antiespumante, seja um sistema à base de água ou um sistema de óleo. No caso da indústria de fermentação, é necessário o uso de agentes antiespumantes oleosos, como silício modificado com poliéter ou poliéter. A indústria de revestimentos à base de água usará agente antiespumante à base de água e agente antiespumante de silicone. Escolha o agente antiespumante, compare a quantidade de adição, no preço de referência, pode-se obter os produtos antiespumantes mais aplicáveis ​​​​e econômicos.

Fatores que influenciam o efeito do agente antiespumante

1. Dispersibilidade do antiespumante em solução

O estado de dispersão e as propriedades de superfície do antiespumante em solução afetam significativamente outras propriedades antiespumantes. os antiespumantes devem ter um grau de dispersão apropriado e um tamanho de partícula muito grande ou muito pequeno afetará sua atividade antiespumante.

2. Compatibilidade do antiespumante no sistema de espuma

Quando o surfactante está completamente dissolvido numa solução aquosa, normalmente é alinhado na interface gás-líquido da espuma para estabilizar a espuma. Quando o surfactante está no estado insolúvel ou supersaturado, as partículas se dispersam na solução e se acumulam na espuma, que atua como agente antiespumante.

3. A temperatura ambiente do sistema de formação de espuma

A temperatura do líquido espumante também afeta as propriedades do agente antiespumante. Quando a temperatura do líquido espumante em si é relativamente alta, recomenda-se o uso de um agente antiespumante especial resistente a altas temperaturas, porque se um agente antiespumante comum for usado, o efeito antiespumante certamente será bastante reduzido, e o agente antiespumante irá desemulsificar diretamente a emulsão.

4. Embalagem, armazenamento e transporte

o antiespumante é adequado para armazenamento de 5 ~ 40 ℃, a vida útil é geralmente de 6 a 12 meses. Não o coloque perto de uma fonte de calor nem o exponha à luz solar. De acordo com os métodos comuns de armazenamento de produtos químicos, certifique-se de que após o uso esteja lacrado para evitar deterioração.

5, a proporção de antiespumante

Existe um certo grau de desvio entre a adição da solução original e a adição da solução diluída, e a proporção não é igual. Devido à baixa concentração de surfactante, a emulsão diluída do agente antiespumante é extremamente instável e não será estratificada em breve. O desempenho antiespumante é relativamente baixo e não é adequado para armazenamento a longo prazo. Recomenda-se usar imediatamente após a diluição.

A proporção de adição de agente antiespumante precisa ser verificada por teste de campo e não deve ser adicionada em excesso.