قبل اختيار نوع مزيل الرغوة، دعونا نتعلم مبدأ عوامل منع الرغوة

مبدأ عامل إزالة الرغوة

يحتوي مضاد الرغوة، المعروف أيضًا باسم عامل إزالة الرغوة، على المبادئ التالية:   

1. انخفاض التوتر السطحي المحلي للرغوة يؤدي إلى انفجار الفقاعة   

أصل هذه الآلية هو رش نسبة عالية من الكحول أو الزيت النباتي على الرغوة. عندما يذوب في محلول الرغوة، يتم تقليل التوتر السطحي بشكل كبير. ونظرًا لأن هذه المواد بشكل عام أقل قابلية للذوبان في الماء، فإن انخفاض التوتر السطحي يقتصر على المنطقة المحلية من الرغوة، مع تغير بسيط في التوتر السطحي حول الرغوة. يتم سحب الجزء ذو التوتر السطحي المنخفض بقوة وتمديده في كل الاتجاهات، وفي النهاية ينكسر.   

2. يؤدي تدمير مرونة الغشاء إلى انفجار الفقاعة   

عند إضافة عامل إزالة الرغوة إلى نظام الرغوة، فإنه ينتشر إلى السطح البيني للغاز والسائل، مما يجعل من الصعب على المادة الخافضة للتوتر السطحي مع تثبيت الرغوة استعادة مرونة الفيلم.   

3، وتعزيز تصريف الفيلم السائل   

مزيل الرغوة يمكن أن يعزز تصريف الغشاء السائل، مما يؤدي إلى انفجار الفقاعات، ويمكن أن يعكس معدل تصريف الرغوة ثبات الرغوة، وإضافة مادة لتسريع تصريف الرغوة، ويمكن أن يلعب أيضًا تأثير إزالة الرغوة.  

4. يمكن أن تؤدي إضافة جزيئات صلبة كارهة للماء إلى انفجار الفقاعات  

على سطح الفقاعة، سوف تجذب الجزيئات الصلبة الكارهة للماء الطرف الكاره للماء من الفاعل بالسطح، بحيث تنتج الجزيئات الكارهة للماء محبة للماء وتدخل مرحلة الماء، وبالتالي تلعب دور إزالة الرغوة.  

5، إذابة الفاعل بالسطح الرغوي يمكن أن يؤدي إلى انفجار الفقاعة   

يمكن لبعض المواد الجزيئية المنخفضة التي تمتزج جيدًا مع المحلول أن تتسبب في إذابة المادة الخافضة للتوتر السطحي الفقاعية وتقليل تركيزها الفعال. المواد الجزيئية المنخفضة مع هذا التأثير، مثل الأوكتانول والإيثانول والبروبانول والكحوليات الأخرى، لا يمكنها فقط تقليل تركيز الفاعل بالسطح على الطبقة السطحية، ولكن أيضًا تذوب في طبقة امتصاص الفاعل بالسطح، مما يقلل من الضيق بين جزيئات الفاعل بالسطح، مما يضعف استقرار الرغوة.  

6. يقوم الإلكتروليت بإذابة الطبقة الكهربائية المزدوجة من الفاعل بالسطح  

بمساعدة تفاعل الطبقة الكهربائية المزدوجة للفاعل بالسطح الرغوي، يمكن أن يؤدي استقرار السائل الرغوي، وإضافة المنحل بالكهرباء العادي إلى تفكك الطبقة الكهربائية المزدوجة للفاعل بالسطح وتأثير إزالة الرغوة.  

تصنيف مضادات الرغوة

يمكن تقسيم مزيل الرغوة الشائع الاستخدام إلى السيليكون (الراتنج)، والمواد الخافضة للتوتر السطحي، والألكان، والزيوت المعدنية وفقًا لتركيبتها.   

1، فئة السيليكون (الراتنج).  

يُعرف مزيل رغوة السيليكون أيضًا باسم مزيل رغوة من النوع المستحلب. طريقة الاستخدام هي استحلاب راتنج السيليكون بالمستحلب (الخافض للتوتر السطحي) وتفريقه في الماء ثم إضافته إلى مياه الصرف الصحي. مسحوق السيليكا الناعم هو نوع آخر من عوامل إزالة رغوة السيليكون ذات تأثير إزالة رغوة جيد.  

2، فئة الفاعل بالسطح   

هذا النوع من مزيلات الرغوة هو في الواقع مستحلب، والذي يستخدم تأثير التشتت للخافض للتوتر السطحي للحفاظ على مادة الرغوة في الماء في حالة مستحلب مستقرة ومتشتتة، وذلك لتجنب تكوين الرغوة.   

3. البارافينات   

يتم تصنيع مزيل رغوة البارافين عن طريق استحلاب شمع البارافين أو مشتقاته مع عامل استحلاب، واستخدامه يشبه استخدام عامل إزالة الرغوة المستحلب السطحي.   

4. الزيوت المعدنية

تم استخدام الزيوت المعدنية كمكون رئيسي لإزالة الرغوة. من أجل تحسين التأثير، يتم أحيانًا خلط الصابون المعدني وزيت السيليكون والسيليكا ومواد أخرى معًا. بالإضافة إلى ذلك، من أجل تسهيل انتشار الزيت المعدني على سطح السائل الرغوي، أو جعل الصابون المعدني منتشرًا بالتساوي في الزيت المعدني، في بعض الأحيان يمكننا أيضًا إضافة مجموعة متنوعة من المواد الخافضة للتوتر السطحي. 

مزايا وعيوب أنواع مختلفة من مزيل الرغوة

تمت دراسة وتطبيق الزيوت المعدنية والأميدات والكحولات منخفضة الدرجة والأحماض الدهنية واسترات الأحماض الدهنية والفوسفات وغيرها من عوامل إزالة الرغوة العضوية في وقت سابق، والتي تنتمي إلى الجيل الأول من عوامل إزالة الرغوة، والتي تتمتع بمزايا سهولة الوصول إلى المواد الخام، الأداء البيئي العالي وتكلفة الإنتاج المنخفضة. العيب هو أن كفاءة إزالة الرغوة منخفضة، والخصوصية قوية، وحالة الاستخدام قاسية.  

مزيلات رغوة البولي إيثر هي الجيل الثاني من عوامل إزالة الرغوة، بما في ذلك بشكل رئيسي البولي إيثرات ذات السلسلة المستقيمة أو الكحوليات أو الأمونيا كعامل بداية للبولي إيثر، والمجموعة النهائية من مشتقات البولي إيثر المُقدرة بثلاثة أنواع. أكبر ميزة لعامل إزالة الرغوة من البولي إيثر هي قدرته القوية على تثبيط الرغوة. بالإضافة إلى ذلك، هناك بعض عوامل إزالة الرغوة من البولي إيثر ذات مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة قوية للأحماض والقلويات وغيرها من الخصائص الممتازة؛ العيب هو أن حالة الاستخدام محدودة بدرجة الحرارة، واستخدام المجال الضيق، وضعف القدرة على إزالة الرغوة، وانخفاض معدل كسر الفقاعات.  

تتمتع مزيلات رغوة السيليكون (الجيل الثالث من عوامل إزالة الرغوة) بأداء قوي في إزالة الرغوة، وقدرة رغوة سريعة، وتطاير منخفض، وعدم وجود سمية للبيئة، وعدم وجود قصور فسيولوجي، ومجموعة واسعة من الاستخدام ومزايا أخرى، لذلك لديها آفاق تطبيق واسعة وسوق ضخمة المحتملة، ولكن أداء تثبيط الرغوة ضعيف.  

يتميز مزيل رغوة بولي سيلوكسان المعدل بالبولي إيثر بمزايا عامل إزالة رغوة البولي إيثر وعامل إزالة رغوة السيليكون العضوي. هذا هو اتجاه تطوير عامل إزالة الرغوة. في بعض الأحيان يمكن إعادة استخدامه وفقًا لقابليته للذوبان العكسي، ولكن في الوقت الحاضر هناك أنواع أقل من عوامل منع الرغوة هذه، والتي لا تزال في مرحلة البحث والتطوير، وتكلفة الإنتاج أعلى.  

---

طرق التخلص من الرغوة

1. الطرق الفيزيائية

من الناحية الفيزيائية، تشتمل طرق التخلص من الرغوة بشكل أساسي على حاجز أو شبكة موضوعة، والتحريك الميكانيكي، والكهرباء الساكنة، والتبريد، والتدفئة، وتوليد البخار، والإشعاع، والطرد المركزي عالي السرعة، وتخفيف الضغط، والاهتزاز عالي التردد، والتفريغ اللحظي، والسائل الصوتي بالموجات فوق الصوتية (التحكم). وما إلى ذلك، يتم تعزيز هذه الطرق بدرجات مختلفة من خلال المعدل والغشاء السائل على طرفي غشاء فقاعة الغاز للتصريف، بحيث يكون عامل ثبات الفقاعة أقل من عامل التوهين، ويتناقص عدد الفقاعات تدريجيًا. ومع ذلك، فإن العيب المشترك لهذه الأساليب هو أن استخدام العوامل البيئية ذات القيود القوية، ومعدل إزالة الرغوة ليس مرتفعا، ومزايا حماية البيئة، وارتفاع معدل إعادة الاستخدام.

2. الطرق الكيميائية

تتضمن طرق إزالة الرغوة من الناحية الكيميائية بشكل أساسي طريقة التفاعل الكيميائي وطريقة إضافة عامل إزالة الرغوة.

تشير طريقة التفاعل الكيميائي إلى التفاعل الكيميائي بينها وبين عامل الرغوة عن طريق إضافة بعض الكواشف لتوليد مواد غير قابلة للذوبان في الماء، مما يقلل من تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي في الفيلم السائل ويعزز انفجار الرغوة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لها عيوب مثل عدم التأكد من تركيبة عامل الرغوة والمواد غير القابلة للذوبان التي تسبب ضررًا لمعدات النظام. الآن طريقة إزالة الرغوة الأكثر استخدامًا في جميع مناحي الحياة هي طريقة إضافة مضاد الرغوة. أكبر ميزة لهذه الطريقة هي أن كفاءة التكسير عالية والاستخدام مريح، ولكن العثور على عامل إزالة الرغوة المناسب والفعال هو المفتاح.

---

يجب أن يتوافق اختيار مزيل الرغوة مع النقاط التالية:

1. غير قابلة للذوبان أو غير قابلة للذوبان في السائل الفقاعي

لتفجير الرغوة، يجب أن يتم تركيز مضاد الرغوة وتركيزه على طبقة الرغوة. في حالة عامل الإرغاء، يجب أن يتم تركيزه وتركيزه في لحظة، وفي حالة تثبيط الإرغاء، يجب أن يبقى دائمًا على هذه الحالة. لذا فإن مزيل الرغوة الموجود في سائل الرغوة يكون في حالة مفرطة التشبع، فقط غير قابل للذوبان أو غير قابل للذوبان للوصول بسهولة إلى الحالة المفرطة التشبع. غير قابلة للذوبان أو غير قابلة للذوبان، من السهل تجميعها في واجهة الغاز والسائل، وسهلة التركيز في فيلم الفقاعة، من أجل لعب دور بتركيز أقل. بالنسبة لعامل مضاد الرغوة المستخدم في النظام المائي، يجب أن تكون جزيئات المكونات النشطة كارهة للماء بشكل قوي وضعيفة للماء، ويجب أن تكون قيمة HLB في حدود 1.5-3 للحصول على أفضل تأثير.

2، التوتر السطحي أقل من السائل الفقاعي

فقط عندما تكون القوة الجزيئية لعامل إزالة الرغوة صغيرة ويكون التوتر السطحي أقل من ضغط سائل الرغوة، يمكن غمر مضادات الرغوة وتوسيعها على طبقة الرغوة. ومن الجدير بالذكر أن التوتر السطحي للسائل المغلي ليس هو التوتر السطحي للمحلول، بل هو التوتر السطحي للمحلول الرغوي.

3. لديه درجة معينة من التقارب مع السائل الفقاعي

نظرًا لأن عملية إزالة الرغوة هي في الواقع منافسة بين معدل انهيار الرغوة ومعدل توليد الرغوة، يجب أن يكون عامل إزالة الرغوة قادرًا على الانتشار بسرعة في محلول الرغوة حتى يلعب دورًا سريعًا في نطاق أوسع من محلول الرغوة. من أجل جعل مزيل الرغوة ينتشر بشكل أسرع، يجب أن يكون للعنصر النشط في مضاد الرغوة درجة معينة من الألفة مع محلول الرغوة. سوف تذوب المكونات النشطة لإزالة الرغوة والسائل الرغوي الاحترافي أيضًا؛ متناثرة للغاية ويصعب تفريقها. الألفة فقط هي المناسبة، والفعالية ستكون جيدة.

4. لا يتفاعل مع السائل الرغوي

عامل إزالة الرغوة وتفاعل سائل الرغوة، من ناحية، سيفقد عامل إزالة الرغوة تأثيره، ومن ناحية أخرى قد ينتج مواد ضارة، مما يؤثر على نمو الكائنات الحية الدقيقة.

5. تقلبات صغيرة ووقت عمل طويل

بادئ ذي بدء، لتحديد الحاجة إلى استخدام نظام عامل إزالة الرغوة، هو نظام قائم على الماء أو نظام زيتي. إذا كانت صناعة التخمير، فمن الضروري استخدام عوامل إزالة الرغوة الزيتية، مثل السيليكون المعدل بالبولي إيثر أو البولي إيثر. ستستخدم صناعة الطلاء المعتمد على الماء عامل إزالة الرغوة المعتمد على الماء وعامل إزالة الرغوة المصنوع من السيليكون. اختر عامل إزالة الرغوة، وقارن كمية الإضافة، في السعر المرجعي، ويمكن الحصول على منتجات عوامل إزالة الرغوة الأكثر قابلية للتطبيق والأكثر اقتصادا.

العوامل المؤثرة على تأثير المادة المضادة للرغوة

1. تشتت مزيل الرغوة في المحلول

تؤثر حالة التشتت والخصائص السطحية لمزيل الرغوة في المحلول بشكل كبير على خصائص إزالة الرغوة الأخرى. يجب أن تتمتع مزيلات الرغوة بدرجة تشتت مناسبة وسيؤثر حجم الجسيمات الكبير جدًا أو الصغير جدًا على نشاط إزالة الرغوة.

2. توافق مزيل الرغوة في نظام الرغوة

عندما يتم إذابة المادة الخافضة للتوتر السطحي تمامًا في محلول مائي، فإنها عادةً ما تتم محاذاتها عند السطح البيني للغاز والسائل للرغوة لتثبيت الرغوة. عندما يكون الفاعل بالسطح في حالة غير قابلة للذوبان أو مفرطة التشبع، تتفرق الجزيئات في المحلول وتتراكم على الرغوة، التي تعمل كعامل مضاد للرغوة.

3. درجة الحرارة المحيطة لنظام الرغوة

تؤثر درجة حرارة سائل الرغوة أيضًا على خصائص عامل منع الرغوة. عندما تكون درجة حرارة سائل الرغوة نفسها مرتفعة نسبيًا، فمن المستحسن استخدام عامل إزالة رغوة خاص مقاوم لدرجة الحرارة العالية، لأنه إذا تم استخدام عامل إزالة الرغوة العادي، فمن المؤكد أن تأثير إزالة الرغوة سوف ينخفض ​​بشكل كبير، وسوف يقوم عامل إزالة الرغوة مباشرة بإزالة الاستحلاب المستحلب.

4. التعبئة والتغليف والتخزين والنقل

مضاد الرغوة مناسب للتخزين من 5 إلى 40 درجة مئوية، ومدة الصلاحية بشكل عام من 6 إلى 12 شهرًا. لا تضعه بالقرب من مصدر الحرارة أو تعرضه لأشعة الشمس. وفقًا لطرق تخزين المواد الكيميائية الشائعة، تأكد من إغلاقها بعد الاستخدام لتجنب التدهور.

5، نسبة مزيل الرغوة

هناك درجة معينة من الانحراف بين إضافة المحلول الأصلي وإضافة المحلول المخفف، والنسبة غير متساوية. نظرًا لانخفاض تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي، فإن مستحلب عامل إزالة الرغوة المخفف غير مستقر للغاية ولن يتم تقسيمه إلى طبقات قريبًا. أداء إزالة الرغوة ضعيف نسبيًا، وغير مناسب للتخزين طويل الأمد. يوصى باستخدامه مباشرة بعد التخفيف.

يجب التحقق من نسبة إضافة عامل إزالة الرغوة عن طريق الاختبار الميداني، ويجب عدم المبالغة في إضافتها.