起泡剂工作原理及种类详细介绍
起泡剂原理

起泡剂原理起泡剂,顾名思义就是能够产生泡沫的物质。
在日常生活中,我们经常会接触到各种起泡剂,比如洗涤剂、洗发水、泡沫水等。
那么,起泡剂是如何产生泡沫的呢?这就涉及到起泡剂的原理。
起泡剂的原理主要是利用表面活性剂的特性。
表面活性剂是一类分子,它们的分子结构中同时包含有亲水性和疏水性基团。
亲水性基团可以与水分子相互作用,而疏水性基团则不喜欢水,它们会趋向于聚集在一起。
当表面活性剂溶解在水中时,它们会自组装成为微小的胶团,亲水性基团朝向水相,疏水性基团朝向空气相。
这样,就形成了一个类似于微小球形状的结构,这种结构就是泡沫的基础。
在形成了这种微小球形状的结构后,当外界施加力量时,比如搅拌、摇动或者气体的通入,就会使得这些微小的结构不断地聚集在一起,最终形成了泡沫。
泡沫的稳定性取决于表面活性剂的类型和浓度,以及外界条件的影响。
除了表面活性剂之外,还有一些其他物质也可以作为起泡剂,比如蛋白质、淀粉等。
它们的原理与表面活性剂有所不同,但本质上也是利用了分子的特性来形成泡沫。
在工业生产中,起泡剂的应用非常广泛。
比如在食品加工中,起泡剂可以用来制作蛋糕、面包等食品,使其更加松软和口感更好。
在化工领域,起泡剂也可以用于矿石浮选、油田注水、污水处理等方面。
此外,在医药、农药、日化等行业中,起泡剂也都有着重要的应用。
总的来说,起泡剂是一类非常重要的物质,在我们的日常生活和工业生产中都起着重要的作用。
它们利用了分子的特性,通过一定的原理和机制,能够产生稳定的泡沫结构。
通过不断的研究和创新,相信起泡剂的应用领域会越来越广泛,为人类的生活和生产带来更多的便利和效益。
发泡剂的种类和作用

发泡剂的种类和作用发泡剂是一种可以在液体中产生气泡或泡沫的物质。
它们被广泛应用于多个行业中,包括食品和饮料加工、药品制造、个人护理产品、建筑材料和化妆品等领域。
发泡剂的种类繁多,每一种都有其特定的作用和应用。
首先,常见的一类发泡剂是化学发泡剂。
这类发泡剂是通过在化学反应中释放气体来产生气泡或泡沫的。
常见的化学发泡剂包括氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和甲醇(Methanol)等。
这些发泡剂的作用是通过在液体中释放气体,改变液体的物理性质,使其变得蓬松、轻盈和多孔,从而用于制备泡沫塑料、泡沫橡胶、泡沫玻璃等材料。
其次,还有一类常见的发泡剂是物理发泡剂。
这类发泡剂是通过物理的机械力或温度变化来产生气泡或泡沫的。
常见的物理发泡剂包括空气、蒸汽和热胶等。
这类发泡剂的作用是在液体中形成气泡或泡沫,并通过温度或压力的变化来控制泡沫的稳定性和大小。
物理发泡剂广泛应用于食品和饮料加工中,如啤酒、饼干和奶油等产品的制备过程中。
发泡剂在各个行业中都有其独特的作用和用途。
在食品和饮料加工行业中,发泡剂常用于制备气泡酒、软饮料、面包和糕点等产品,以增加产品的口感和质感。
在药品制造中,发泡剂被用于制备泡沫型药物,如泡沫剂和泡腾片等,以方便患者的服用。
在个人护理产品中,发泡剂被用于制备泡沫洗手液、泡沫洗面奶和泡沫沐浴露等产品,以增加产品的舒适度和清洁度。
此外,在建筑材料领域,发泡剂被广泛应用于制备泡沫混凝土、泡沫隔热材料和泡沫水泥等,以提高材料的轻盈性和保温性。
在化妆品行业中,发泡剂被用于制备泡沫隔离霜、泡沫清洁面膜和泡沫剃须膏等产品,以改善产品的使用体验和效果。
总之,发泡剂是一类应用广泛的物质,它们通过产生气泡或泡沫来改变物质的性质和应用。
发泡剂的种类繁多,每一种都有其特定的作用和应用领域。
从食品和饮料加工到建筑材料制备,从药品制造到化妆品生产,发泡剂都发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断发展,对新型发泡剂的研究和应用将会更加广泛和深入。
发泡剂的原理与应用

发泡剂的原理与应用1. 发泡剂的概述发泡剂是一种在一定条件下能够在液体或固体中产生大量气体泡沫的物质,可以用于降低材料的密度、增加材料的孔隙率,从而改善材料的性能和特性。
2. 发泡剂的分类发泡剂可以根据不同的原理和用途进行分类,常见的发泡剂包括:•物理发泡剂:利用物理性质使溶液或熔融物质发生快速冷却、挥发或膨胀,生成气体泡沫。
例如,压缩空气、惰性气体和水蒸气等。
•化学发泡剂:通过化学反应释放气体来产生气泡。
常见的化学发泡剂包括硬质发泡剂、软质发泡剂和固体发泡剂。
•生物发泡剂:利用生物活性的物质,在生物体内产生气体泡沫。
例如,酵母、酒石酸和糖醇等。
3. 发泡剂的原理发泡剂能够产生气泡的原理主要包括: - 溶解性原理:发泡剂在液体中溶解,并在一定条件下释放出气体,形成气泡。
- 化学反应原理:发泡剂通过化学反应释放出气体,使材料产生膨胀和孔隙结构。
- 相变原理:发泡剂在固体材料中吸收热量,发生相变,产生气体泡沫。
4. 发泡剂的应用发泡剂广泛应用于各个领域,主要包括以下几个方面:4.1 建筑材料领域•聚苯乙烯泡沫板(EPS):EPS是一种常用的建筑保温材料,具有良好的保温性能和防水性能。
•聚氨酯泡沫材料(PU):PU泡沫材料常用于建筑隔热、密封和减震等方面。
4.2 包装材料领域•聚乙烯发泡片(PE):PE发泡片广泛用于包装电子产品和易碎物品,能够起到减震和保护的作用。
•聚酯发泡片(PET):PET发泡片具有优异的耐水性和机械性能,被广泛应用于电子产品和器械的包装。
4.3 汽车制造领域•发泡聚氨酯:汽车座椅、车身部件和隔音材料常采用发泡聚氨酯材料,具有良好的减震和隔音效果。
•聚丙烯发泡材料:聚丙烯发泡材料具有较高的强度和韧性,被广泛用于汽车内饰、车顶和车身板等方面。
4.4 食品工业领域•食品膨化剂:食品膨化剂利用发泡剂的作用,在食品中产生气泡,达到膨化和酥脆的效果。
例如,薯片、爆米花和泡芙等。
4.5 其他应用领域•化妆品:发泡剂广泛应用于洗面奶、沐浴液和洗发露等化妆品中,帮助产生丰富的泡沫。
浮选—起泡剂的作用机理及常用起泡剂

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟浮选—起泡剂的作用机理及常用起泡剂常用的起泡剂是异极性的表面活性物质,分子的一端是非极性的烃基,而另一端是亲水性较强的极性基,如图6-21 所示。
在矿浆中起泡剂分子以一不定期的取向吸附于气-液界面上,非极性基朝向空气,亦即指向气泡内部。
极性基朝向水,并吸引着水分子(极性端被水化)。
所以起泡剂分子能够降低泡壁间水层流动速度及蒸发速度,这样就防止了泡壁的破裂。
起泡剂分子在气泡表面定向排列以后,当两个气泡接触碰撞时,中间垫着两层起泡剂分子及它们极性基的水化层,因此气泡较难兼并,小气泡容易保存下来,而小气泡比大气泡更能经受外力的振动,其稳定性更强。
起泡剂可使气泡稳定的另一个主要原因是起泡剂使气泡表面具有弹性,如同具有弹性的橡皮薄膜一样。
当气泡受到振动或受到外力作用时,气泡突然变形. 如果气泡表面没有起泡剂分子,则会使气泡壁减薄以致破裂。
但是,气泡表面有起泡剂分子时,由于起泡剂分子的定向排列降低了表面张力,气泡受到外力作用变形时,泡壁界面也增大,就引起气泡表面层泡剂分子浓度降低,如图6- 22 所示。
而气-液界面的表面张力则显著增加,这种表面张力的增大一方面有利于约束气泡内气体分子向外冲出,另一方面使气泡产生较大的缩力,克服了使气泡发生破裂的外力。
气泡因吸附起泡剂分子而具有弹性的大小,取决于起泡剂分子的活性、溶解度及浓度。
当溶液浓度与气-液界面浓度由于界面扩大而发生不平衡时,分子由溶液吸附到界面的速度太快或太慢,都会使气泡的弹性减弱。
因此,要选用活性和溶解度适当的起泡剂,尤其用量要适当控制。
由上述可知,起泡剂的作用有助于气泡的形成并增强了泡沫的稳定性。
在漂浮选矿过程中,由于矿粒向气泡附着,使气泡形成矿化泡沫。
两相泡沫经矿化。
食品起泡剂的应用原理

食品起泡剂的应用原理1. 什么是食品起泡剂食品起泡剂是一种被广泛应用于食品加工行业的化学物质。
它可以在食品加工过程中促使食物中的气泡形成,并改善食品的质地、味觉和口感。
2. 食品起泡剂的应用领域食品起泡剂广泛应用于以下几个方面:•面包和蛋糕制作:在面包和蛋糕制作过程中,食品起泡剂可以增加面团体积,使面包和蛋糕更加松软酥脆。
•奶制品:食品起泡剂可以增加奶制品如奶油、冰淇淋和黄油的口感和稳定性。
•饮料:食品起泡剂可以为饮料增加起泡感,提高口感。
•糖果和巧克力制作:食品起泡剂可以增加糖果和巧克力的口感和蓬松度。
3. 食品起泡剂的原理食品起泡剂主要起作用的原理是通过改变液体的表面张力来促使气泡形成和稳定。
•表面张力降低:食品起泡剂能够降低液体的表面张力,使液体更容易形成气泡。
•胶体稳定剂:食品起泡剂还可以作为胶体稳定剂,使气泡保持稳定并不易消失。
•激发气体释放:食品起泡剂还可以激发液体中的气体释放,促使气泡形成。
4. 食品起泡剂的分类根据其化学性质和应用特点,食品起泡剂可分为以下几种类型:•物理发泡剂:通过物理手段产生气泡,如搅打、搅拌和振动等。
•化学发泡剂:通过化学反应产生气泡,如发酵和发酵剂等。
•物化发泡剂:物理发泡和化学发泡的综合形式,既能激发气体释放,又能降低表面张力。
5. 食品起泡剂的安全性食品起泡剂作为一种化学物质,应用于食品加工中,关于其安全性是人们关注的一个重点问题。
因此,食品起泡剂的安全性需要严格把关,确保不对人体健康造成不良影响。
•严格监管:食品起泡剂的使用需要经过相关的食品监管部门的批准,并要求生产厂家进行合格检测和标识。
•安全评估:食品起泡剂的安全性需要进行严格的风险评估和安全性评价,确保在推广应用时不会对人体健康产生风险。
•合理用量:合理控制食品起泡剂的使用量,避免使用过量,减少潜在的食品安全隐患。
6. 食品起泡剂的未来发展趋势随着食品加工技术的不断发展和消费者对食品品质的要求不断提高,食品起泡剂的应用也会面临新的挑战和机遇。
起泡剂的分类及作用

世上无难事,只要肯攀登起泡剂的分类及作用分类:A、天然产物提取:松油,樟脑油;B、煤焦工业副产品提取:甲醇,吡啶;C、人式合成,醇,醚,醇醚类。
(2)根据分子结构特点分类:A、非离子性(醇、醚醇、醚类、酯类);B、离子型(酚类、重吡啶、烃基磺酸(硫酸)盐、羧酸及其皂类、胺类)。
二、起泡剂的作用及作用机理1.降低气液界面的张力,改盖气泡的分散度。
(1)δAW 与起泡能力的关系在外界消耗功相同的情况下,δAW 降低,空气流被分割易于形成气泡,生成更多的利于分选的气液界面。
两者的关系如下2.阻碍或减轻气泡的相互兼并(灭)。
(1)气泡兼并(灭)的原因:A、脱水作用:重力作用:泡沫层中水下泄;蒸发作用:泡沫层表层水蒸发;张力作用:△Px= -2δ/R 小于0 在普兰台界边区:△Py=0 B、毛细压力作用:相邻气泡直径不同毛细压力P 不同。
气泡向大泡浸透,而被大气泡所兼并。
(2)作用机理A、表面活性剂在液面界面的定向排列,形成水化膜,阻碍水的流泄和蒸发,提高气泡寿命。
B、电性作用:同种电性相斥,接近难。
3、增大气泡的机械强度,提高气泡的稳定性。
气泡在受到外力作用时,局部变形,表面积增大,变形区起泡剂浓度降低,张力增大,使气泡恢复原形。
4、降低气泡在矿浆中的升浮速度。
(1)原因:A、升浮气泡的开形状无起泡剂时:椭圆形,鱼体形有起泡剂时:圆形B、水偶极子内聚吸引力作用;C、气泡直径小,升浮力和速度降低。
(2)作用:A、增大气泡与矿粒碰撞机率;B、减少碰撞动能;C、减小矿化气泡振动,抖动,降低脱落几率。
三、起泡剂的作用形成1.单纯起泡剂的作用;2.起泡剂与捕收剂的共吸附。
起泡剂

起泡剂一什么是起泡剂起泡剂系指能降低水的表面张力形成泡沫,使充气浮选矿浆中的空气泡能附着于选择性上浮的矿物颗粒上的一类表面活性剂。
起泡剂的分子结构与捕收剂有其相似之处,大多数是由极性基和非极性基组成的异极性分子表面活性物质。
分子一端是极性基,另一端是非极性基。
捕收剂的极性基亲固体(矿物),非极性基亲空气。
起泡剂的极性基亲水,非极性基亲空气。
在水气界面定向排列,降低水的表面张力,故有起泡作用。
其中又有非离子型和离子型化合物之分,其中非离子型表明活性起泡剂的品种、作用、效果都占优势。
非离子型起泡剂一般不具有捕收性,而离子型起泡剂往往兼具捕收性。
起泡剂在气-水界面吸附能力强,优良的起泡剂在矿物表面一般不发生吸附,多数起泡剂能使水的表面张力大为降低,增加空气在矿浆中的弥散,改变气泡在矿浆中的大小,当被浮矿粒愈大和矿物密度愈大,要求气泡也应随之增大。
气泡相对稳定,能够防止气泡的兼并,并在矿浆表面形成浮选需要的矿化泡沫。
二起泡剂的作用1、防止气泡兼并,使分散在矿浆中的气泡具有较小的直径和一定的寿命。
2、增大气泡的机械强度。
3、降低气泡的运动速度,增加气泡在矿浆中的停留时间。
4、稳定气泡,其类型和用量影响气泡的大小、黏性和脆性,影响浮选速度。
5、和捕收剂共吸附于矿粒表面上,并起协同作用。
6、与捕收剂共存于胶束中,影响捕收剂的临界胶束浓度。
7、可以用起泡剂使捕收剂乳化或加速捕收剂的溶解。
8、可以增加浮选过程的选择性。
三起泡剂的分类依据起泡剂的结构与官能团的特点,通常将起泡剂分为非离子型和离子型。
非离子型起泡剂包括醇类、醚醇、醚类、酯类;离子型起泡剂分为羧酸及其盐类、烷基磺酸及盐、酚类、吡啶类。
目前市场上的起泡剂种类繁多,有Florrea F579、Florrea F581、Florrea F571、Florrea F520、Florrea F550、Florrea F515、MIBC、Aerofroth70、2号油、桉树油、樟脑油、Dow 200、Dow250、TEB、BK201、BK204等。
发泡剂的种类特点及应用研究

发泡剂的种类特点及应用研究发泡剂是指在液体或固体中加入特定物质后,通过物理或化学反应产生气体,并形成气泡的物质。
根据其不同的性质和应用,发泡剂可以分为多种种类。
本文将介绍一些常见的发泡剂种类、其特点和应用研究。
一、物理发泡剂物理发泡剂是指通过物理方式制造气泡的发泡剂。
常见的物理发泡剂有闪蒸发泡剂、双组份发泡剂和喷涂发泡剂等。
1. 闪蒸发泡剂闪蒸发泡剂是一种利用液体蒸发时吸收大量热量的原理,使液体迅速汽化产生气泡的发泡剂。
其特点是可以在常温下迅速产生大量气泡,形成泡沫体。
闪蒸发泡剂广泛应用于建筑材料、消防材料、绝缘材料等领域。
2. 双组份发泡剂双组份发泡剂由两种液体组成,其中一种液体含有低沸点溶剂,另一种液体含有高沸点溶剂。
两者在一定的温度和压力下混合后发生反应,产生大量的气泡。
双组份发泡剂具有发泡速度快、可控性强等特点,广泛应用于泡沫塑料、隔热材料、包装材料等领域。
3. 喷涂发泡剂喷涂发泡剂是一种通过压缩空气将发泡剂喷射到对象表面形成泡沫的发泡剂。
喷涂发泡剂具有喷涂均匀、便于操作、成型速度快等特点,主要应用于建筑保温、家具制造、汽车座椅填充等领域。
二、化学发泡剂化学发泡剂是指通过加热、加入化学反应助剂等方式,在液体或固体中进行化学反应产生气体来形成气泡的发泡剂。
常见的化学发泡剂有硝酸铵发泡剂、氢氧化钠发泡剂和氯氰菊酯发泡剂等。
2. 氢氧化钠发泡剂氢氧化钠发泡剂是一种利用氢氧化钠与酸类物质反应产生气体的原理形成气泡的发泡剂。
氢氧化钠发泡剂具有发泡速度快、无毒环保等特点,主要应用于发泡塑料、床垫、汽车座椅等领域。
3. 氯氰菊酯发泡剂氯氰菊酯发泡剂是一种利用氯氰菊酯分解产生气体的原理形成气泡的发泡剂。
氯氰菊酯发泡剂具有耐高温、耐腐蚀等特点,广泛应用于金属铸造、热固化塑料等领域。
发泡剂是一种重要的化学材料,在各个领域有着广泛的应用。
随着技术的不断发展,人们对发泡剂的研究越来越注重环保、节能。
相信未来将会有更多新型发泡剂的研发与应用,为各行各业的发展带来更多创新和机遇。
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一、起泡剂作用作用:降低界面表面张力,促使空气在矿浆中弥散,形成小气泡,并防止气泡兼并,增加分选界面,提高气泡的稳定性。
二、浮选对起泡剂的要求及其分类泡沫浮选在异极性表面活性物质存在的纯水,矿浆中充气形成细小和比较坚韧的气泡或泡沫,气泡上浮到水面形成具有一定稳定性的细小气泡聚集层,此层为泡沫层。
其中两相泡沫是由气、液两相形成的泡沫。
三相泡沫是由气、液、固三相形成的泡沫,或称矿化泡沫矿化气泡。
起泡剂简介能促使在介质中形成大量大小适宜和具有一定稳定性泡沫的物质。
主要有醇、酚、酮、醛、醚、酯、酸等有机异极性表面活性物质。
对起泡剂的要求及其应具备的条件(1)起泡剂一般应是具有适宜结构的有机异极性表面活性物质,由两部分组成: 一端为极性基, 亲水;另一端为非极性基 ,亲气。
起泡剂能在气一液界面上定向吸附和排列,起泡性能决定于极性基和非极性烃基的性质。
a 极性基:最好:-OH(羟基)、醚基,两类极性基是理想的极性基团水化作用强,无捕收作用,PH值影响小。
其它,-COOH、-NH2(氨基)、-SO3H(磺酸基等)起泡能力强,亲固性强,PH值影响大。
b 非极性基:起泡剂是以整个分子发挥起泡作用的。
理论上非极性基可由任何一种类型的烃基构成,但烃基长度、分子量、结构类型属性对起泡性能均有影响。
c 极性基:非极性基与起泡性能的关系(后一节讲述)。
(2)在矿浆中要有适当的溶解度。
1)溶解度大:在气液界面吸附少,甚至不具有起泡性能,起泡速度快,气泡脆,泡沫层结构疏松,用量大,H3COH 、 H3CH2COH。
2)溶解度小:滞留矿浆表面,起泡速度慢,泡沫结构致密,气泡寿命长,浮选过程难以控制。
3)适当溶解度:C4~C10脂肪醇,最理想C5~C8。
4)对矿物无捕收作用。
5)对矿浆PH值的变化及矿浆中其它组分有较强的适应性。
6)用量少,无毒和不污染环境。
起泡剂的分类(1)根据药剂来源分类:A、天然产物提取:松油,樟脑油;B、煤焦工业副产品提取:甲醇,吡啶;C、人式合成,醇,醚,醇醚类。
(2)根据分子结构特点分类:A、非离子性(醇、醚醇、醚类、酯类);B、离子型(酚类、重吡啶、烃基磺酸(硫酸)盐、羧酸及其皂类、胺类)。
三、起泡剂的作用及作用机理常用的起泡剂是异极性的表面活性物质,分子的一端是非极性的烃基,而另一端则是亲水性强的极性基,如图所示。
起泡剂的稳定作用机理示意图在矿浆中起泡剂分子以一定的取向吸附于气液界面上,非极性基朝向空气(指向气泡内部)。
极性基朝向水,并吸引着水分子(极性端被水化),所以起泡剂分子能够降低泡壁间水层流动速度和蒸发速度,这样就防止了泡壁的破裂。
起泡剂分子在气泡表面定向排列后,当两个气泡接触碰撞时,中间垫着两层气泡剂分子及它们极性基的水化层,因此气泡难兼并,小气泡容易保存下来,而小气泡比大气泡更能经受外力的振动,其稳定性更强。
.降低气液界面的张力,改盖气泡的分散度。
(1)δAW与起泡能力的关系在外界消耗功相同的情况下,δAW降低,空气流被分割易于形成气泡,生成更多的利于分选的气液界面。
两者的关系如右图:起泡剂用量不宜过大 , 否则会降低起泡能力。
起泡剂浓度、溶液的表面张力和起泡能力之间的关系如图 4-2-7 所示 , 由图可见 , 当起泡剂浓度开始增大时 , 溶液的表面张力降低比较明显 , 起泡能力显著增大。
当起泡剂浓度达到饱和状态 (B 点 ) 时 , 和纯水 (A 点 ) 一样 , 溶液不能生成稳定的泡沫层因此 , 溶液的起泡能力不完全由表面张力降低的绝对值决定。
(2)改善气泡的分散度在充气量一定V,气泡直径越小,气液分选界面面积越大,气泡在分选空间内分散度越高,对分选有利。
对气泡尺寸的要求:根据分选对上浮力和升浮速度要求确定气泡尺寸,在清水中无起泡剂,生成气泡直径4~5mm,有起泡剂时气泡直径~1mm。
现代理论研究表明:微泡对浮选过程有强化作用。
.阻碍或减轻气泡的相互兼并。
(1)气泡兼并(灭)的原因:A、脱水作用:重力作用:泡沫层中水下泄;蒸发作用:泡沫层表层水蒸发;张力作用:△Px= -2δ/R<0在普兰台界边区:△Py=0B、毛细压力作用:相邻气泡直径不同毛细压力P不同。
气泡向大泡浸透,而被大气泡所兼并。
(2)作用机理A、表面活性剂在液面界面的定向排列,形成水化膜,阻碍水的流泄和蒸发,提高气泡寿命。
B、电性作用:同种电性相斥,接近难。
、增大气泡的机械强度,提高气泡的稳定性。
气泡变形情况示意图a-变形前 b-变形后起泡剂可使气泡稳定的另一主要原因,是气泡剂使气泡表面具有弹性。
当气泡受到振动或者外力作用时,气泡突然变形,由于气泡表面起泡剂分子的定向排列降低了表面张力,气泡受外力作用变形时,泡壁界面也增大,就引起气泡表面层起泡剂密度降低,气液界面的表面张力则显著增大,,一方面有利于约束气泡内气体分子向外冲出,另方面使气泡产生较大的收缩力,克服了使气泡发生破裂的外力。
气泡为了保持最小面积 , 通常呈球形。
起泡剂在气一液界面吸附后 , 定向排列在气泡的周围 , 见图 4-2-6 。
气泡在外力作用下发生变形时 , 使气泡表面的起泡剂分子吸附密度发生变化。
变形地区表面积增加 , 起泡剂密度降低 , 表面张力增大。
但降低表面张力, 是体系的自发趋势。
因此 , 气一液界面存在有起泡剂 , 增强了抗变形的能力。
如果变形力不大时 , 气泡将不致破裂 , 并能恢复原来的球形 , 增加了气泡的机械强度。
总之,气泡在受到外力作用时,局部变形,表面积增大,变形区起泡剂浓度降低,张力增大,使气泡恢复原形。
降低气泡在矿浆中的升浮速度。
(1)原因:A、升浮气泡的开形状无起泡剂时:椭圆形,鱼体形有起泡剂时:圆形B、水偶极子内聚吸引力作用;C、气泡直径小,升浮力和速度降低。
(2)作用:A、增大气泡与矿粒碰撞机率;B、减少碰撞动能;C、减小矿化气泡振动,抖动,降低脱落几率。
四、起泡剂的作用形成.单纯起泡剂的作用起泡剂多数是杂极性表面活性剂 , 可以在气一液界面吸附浓集 , 降低气一液表面能 , 使气泡体系能量降低 , 促使空气分散 , 生成直径较小的气泡 , 并能在相界面上进行定向排列 , 以其极性端指向水 , 非极性端指向气。
由于极性端和水分子发生作用 , 在气泡表面形成一层水化层 , 阻碍了气泡的兼并 ,同时还可增加气泡抗变形及破裂的能力。
起泡剂与捕收剂的共吸附作用捕收剂与起泡剂在气液界面有联合作用 , 这种现象称为共吸附。
捕收剂与起泡剂不仅在气泡表面产生共吸附现象 , 而且也在矿物表面产生共吸附。
矿粒与气泡碰撞时 , 起泡剂与捕收剂由于在界面上共吸附而产生互相穿插 , 使气泡与矿物固着稳定。
五、泡沫层的稳定性1.两相泡沫层的不稳定性2.三相泡沫的稳定性(1)矿粒吸附在气泡上形成吸水的毛细管,降低泡末中水层流动速度。
;(2)药剂作用,起泡剂与捕收剂的共吸附作用,增强气泡的机械强度;(3)矿粒吸附在泡壁,阻碍了气泡的互相兼并。
3.二次富集作用六、起泡剂的组成与结构对起泡性能的影响极性基对起泡性能的影响(1)影响溶解度,影响溶解度:主要取决于极性基性质和数量 , 极性基与水分子作用越强 , 其溶解度越大。
几种常见极性基对水作用力的顺序为: -O -<-COOH<-OH< -SO3H<-SO4H 。
因此 , 当非极性基相近时各类起泡剂溶解度按上面顺序逐渐增大。
此外 , 极性基数目越多 , 溶解度越大。
(2)影响解离度,各种醇类、醚类等非离子型起泡剂 , 在水中不能解离。
羧酸类由于- COOH基中-C=O 对-OH 基有诱导效应和共扼效应 , 氢有一定程度的解离 , 使之具有酸性。
酚解离呈酸性。
离子型起泡剂在水中的解离度受溶液 pH 值的影响 , 故起泡能力也受 pH 值的影响。
解离后使溶液呈酸性的起泡剂称酸性起泡剂。
酸性起泡剂在碱性介质中解离度较高 , 使其表面活性降低 , 对起泡剂的使用不利。
所以 , 酸性起泡剂一般应在酸性介质中使用为好; 同理 , 碱性起泡剂应在碱性介质中使用较理想。
非离子型起泡剂, 如松油和醇类, 虽然不解离, 但分子中有羟基, 可视作碱性物 , 一般在碱性介质中使用较好。
(3)水化作用的影响,水化作用的影响:起泡剂分子或离子, 在水中与水偶极作用 , 发生水化, 在气泡表面形成一层水膜, 使气泡不容易破裂 , 提高其稳定性。
极性基水化能力较强的 , 气泡稳定性也较强。
非极性基对起泡性能的影响碳链长度:不同系列的表面活性物质,烃基每增加一个碳原子,表面活性可以增大倍。
表面活性越大,起泡能力越强。
所以起泡剂非极性基越长 , 起泡能力就应越强。
但非极性基过长,溶解度会显著降低,反而会使起泡能力下降。
非极性基性质,结构性质,饱和程度,链的形式。
七、起泡剂起泡性能的测定起泡剂性能的好坏,取决于起泡能力、泡沫的稳定性。
此外 , 泡沫的大小, 泡沫的比表面积(可用显微镜或透射光进行测量)以及泡沫的粘度、弹性、抗张强度也很重要 , 但一般很少测量。
测定起泡剂水溶液的起泡性能,主要有四种基本方法:1.用手或机械法搅动起泡剂水溶液数分钟,然后测量泡沫层体积2.用旋转的搅拌器或者上下移动的多孔盘,在起泡剂水溶液中搅拌,然后测量泡沫体积。
3.在带有砂芯细孔的玻璃管内 , 将空气、其他气体的小气泡鼓人被测试的水溶液中 , 然后测量泡沫体积。
4.从一定高度将起泡剂水溶液滴下 , 对所产生的泡沫进行测量。
上述方法的共同特点是在没有固体颗粒存在的条件下 , 在两相体系内测量泡沫的体积 ,一般来说 , 只适用于测试表面活性剂。
起泡剂可分为三大类 , 天然类、工业副产品和人工合成品。
1. 天然起泡剂该类起泡剂是由林木直接蒸馏和加工后的产品。
松油——是最早的天然起泡剂 , 主要成分为α–萜烯醇。
2 号油——亦称松醇油 , 是我国选矿厂应用最广泛的一种起泡剂占起泡剂总用量的 95% 以上。
2 号油以松节油为原料 , 经水合反应制得 , 为淡黄色油状液体 , 密度 ~0.91 g/cm3 。
主要成分为α -萜烯醇 , 含量 40%~60%, 高者可达 80%, 其余为萜烯类化合物。
起泡性能较松油稍弱 , 泡沫稍脆, 无捕收能力, 组成和性质较稳定。
2. 工业副产品起泡剂杂醇仲辛醇杂醇油混合醇酯油充分利用工业上的各种副产品 , 寻找新的品种 , 并进行加工和调整作为起泡剂使用 , 这是浮选药剂的一个发展方向 , 具有很高的经济和社会意义。
3. 人工合成起泡剂该类起泡剂是人工合成专门生产用作起泡剂的化工产品。
醚醇类起泡剂醚类起泡剂 4号油(三乙氧基丁烷)甲基异丁基甲醇——亦称甲基戊醇 , 代号 MIBC, 我国未在工业上应用 ,只作为实验室浮选标准起泡剂。
由于人工合成起泡剂有很多优点 , 现已开始逐步取代天然起泡剂 , 同时一些化工副产品起泡剂仍在选矿厂广泛应用。