Hdbm nl tdt 2014 chuong 6 bot

CÔNG NGHỆ
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT
Chương 6: Chất hoạt động bề mặt & hệ bọt

PGS. TS. Lê Thị Hồng Nhan
Đại học Bách Khoa TP.HCM
2014
(bài giảng dành cho ĐH Nông Lâm & Tôn Đức Thắng)

1


Giới thiệu

2


Giới thiệu

3


Giới thiệu

Bọt điển hình là hệ phân tán đậm các chất thơ và rất
đặc của pha khí ( thường là khơng khí) trong chất lỏng.
Kích thước bọt khí cỡ mm và trong một số trường hợp
có thể lên đến cm.

4

Giới thiệu

Sự tồn tại của bọt gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn khởi đầu: hình thành
Giai đoạn trung gian: tụ lại
Giai đoạn cuối: màng bọt mỏng đi và vỡ

5


Hình thành bọt

6


Sự tụ lại của bọt

7


Khả năng tạo bọt

Độ bền vững của bọt phụ thuộc:
• Tính chất của màng bọt
• Bản chất của chất tạo bọt
• Hàm lượng chất tạo bọt
• Nhiệt độ
• Độ nhớt của dung dịch
Các tác nhân làm tăng bọt (foam bootster)

Các tác nhân chống bọt (antifoamer)

8


Phương pháp đánh giá bọt

9


Phương pháp đánh giá bọt

10


Khả năng tạo bọt
Các tác nhân làm tăng bọt (foam bootster)
-Chọn chất hoạt động bề mặt tạo bọt hay
không tạo bọt
-Sử dụng các phụ gia làm tăng bọt.

11


Khả năng tạo bọt
Chọn chất hoạt động bề mặt tạo bọt hay không tạo bọt
Các yếu tố ảnh hưởng đến CMC có thể tăng hoặc giảm bọt
là:
•
Nhiệt độ

•
Sự có mặt của chất điện ly
•
Cấu trúc phân tử của chất hoạt động bề
mặt
Sử dụng các chất phụ gia làm tăng bọt
Thêm vào một số hợp chất đối cực ( ion đối) có thể làm
giảm CMC của chất hoạt động bề mặt .
Khi hợp chất có cùng mạch C với chất hoạt động bề mặt thì
khả năng tạo bọt và ổn định bọt tăng:
Ether glycerol < Ether sulfonyl < Amide < Amide thay
12
thế


Khả năng tạo bọt

Các tác nhân chống bọt (antifoamer)
• Ngăn cản sự tạo bọt: thường là các ion vô cơ như canxi
có ảnh hưởng đến sự ổn định tĩnh điện hoặc giảm nồng
độ aniion bằng kết tủa
• Tăng tốc độ phân hủy bọt: là các chất vô cơ hay hữu cơ
sẽ đến thay thế các phân tử các chất hoạt động bề mặt
của màng bọt làm màng bọt ít ổn định ( không bền).
Khi thêm chất hoạt động bề mặt NI vào chất hoạt động bề
mặt anion làm giảm bọt đáng kể. Tuy nhiên hệ thống anionic/
NI này vẫn còn quá nhiều bọt.
13

Khả năng tạo bọt
Cơ chế phá vỡ bọt bằng các hạt kỵ nước
Khơng khí

(K)

Khơng khí

Hạt kỵ
nước

(K)

Hạt kỵ
nước

Phim

Phim
(K)

Lỏng

(L)

(K)

Lỏng

(L)

hạt kỵ nước có thể = xà phịng canxi ( kỵ nước) khơng tan.
Xà phịng no có hiệu quả phá bọt cao và được sắp xếp theo dãy sau:
Xà phòng mỡ cá voi > xà phòng colza > stearate > xà phòng mỡ bò >
xà phịng dầu dừa.
Tuy nhiên hệ thống này có các nhược điểm sau:
+ Thiếu hiệu quả ở nước ngọt ( khơng có sự tạo thành xà phịng canxi)
14
+ Đóng bánh ( gel hóa ) trong bộ phận phân phối bột ( khi nhiệt
độ thấp)


Khả năng tạo bọt
Cơ chế chảy loang (spreading)
Khơng khí

(K)

Phim

Khơng khí

Silicon
/Dầu

(K)

Silicon
/Dầu

Phim
(K)
Lỏng

(L)

(K)
Lỏng

(L)

Hệ thống anionic/NI với các tác nhân chồng bọt được sử
dụng rộng rãi bao gồm:
+ Stearyl phosphate ( mono và distearyl phosphate)
+ Dầu và sáp
+ Các silicon ,silic kỵ nước
15


Khả năng tạo bọt
Ý nghĩa của bọt
+bọt có vai trị trong quá trình tuyển nổi quặng
+ sự tạo bọt là yếu tố tích cực trong q trình giặt giũ
+ Nhờ sự tạo bọt và sau đó khữ bọt, có thể làm sạch một
số chất lỏng khỏi chất hoạt động bề mặt
+ Bọt có ý nghĩa to lớn trong cứu hoả, để dập tắt đám cháy
người ta dùng bọt trong đó pha phân tán là dioxýt cacbon,
ngăn khơng cho khơng khí tiếp xúc với đám cháy
+ Sự tạo bọt là cần thiết khi sản xuất các chất dẽo xốp

16


ứng dụng bọt cho pp tuyển nổi

17


ứng dụng bọt cho pp tuyển nổi

18