Podrobné vysvětlení odpěňovacího mechanismu organosilikonových odpěňovačů

I. Kořenové příčiny stabilní pěny

Přetrvávání pěny v systémech odpadních vod je primárně způsobeno přítomností různých povrchově aktivních látek ve vodě. Tyto látky vytvářejí kolem bublin dvoj{1}}vrstvý elastický tekutý film. Tento film má samoléčivé vlastnosti, které pevně zapouzdří vzduch, což ztěžuje samovolné prasknutí bubliny. V důsledku toho se pěna hromadí, plave a hromadí, což vede k problémům, jako je přetečení a přilnavost ke stěně. Povrchové napětí běžných vodných roztoků se obecně pohybuje od 30 do 45 mN/m, což má za následek stabilní bublinkovou strukturu, kterou je obtížné rychle odstranit pomocí běžných metod.

II. Základní složky organosilikonových odpěňovačů

Běžné průmyslové organokřemičité odpěňovače jsou složené systémy sestávající ze tří základních složek, z nichž každá plní specifickou funkci:

1. Polydimethylsiloxan (silikonový olej):Primární aktivní složka, která má extrémně nízké povrchové napětí a hraje klíčovou roli při odpěňování;

2. Hydrofobní oxid křemičitý:Pomáhá pronikat pěnovým tekutým filmem, zvyšuje-účinnost rozbíjení pěny a zlepšuje perzistenci potlačení pěny;

3. Emulgátor:Zajišťuje, že hydrofobní silikonový olej je stejnoměrně dispergován ve vodné fázi, zabraňuje aglomeraci a separaci fází a činí formulaci vhodnou pro aplikace na úpravu vody.

   

III. Úplný tříkrokový-proces odpěňování

1. Infiltrace a šíření

Polydimethylsiloxan má povrchové napětí pouze 18–21 mN/m, což je výrazně nižší než u filmu pěnící kapaliny. Navíc je hydrofobní a jen málo rozpustný ve vodě. Když se kapička odpěňovače dostane do kontaktu s pěnou, nerozpustí se ve vodné fázi, ale místo toho se rychle rozšíří a pronikne do povrchu pěny a násilně se vloží do dvou-vrstvé struktury tekutého filmu. Postupně nahrazuje povrchově aktivní látky původně adsorbované na fólii a umožňuje tak malému množství odpěňovače pokrýt velkou plochu pěny.

2. Nerovnováha povrchového napětí a prasknutí pěny

Jakmile je odpěňovač zapuštěn do kapalného filmu, lokální povrchové napětí v tomto bodě výrazně klesá, zatímco okolní pěnový film si zachovává vyšší povrchové napětí. Tato nerovnováha vytváří nestejné síly, které neustále natahují a ztenčují tekutý film. Mezitím hydrofobní silikonové segmenty narušují řádné uspořádání molekul povrchově aktivní látky, což způsobuje, že film ztrácí svou elasticitu a schopnost samo{2}}hojení. V důsledku toho se kapalný film protrhne, což umožní zachycenému vzduchu rychle uniknout. V důsledku toho se pěna zhroutí a rychle se rozptýlí na velké ploše, což odpovídá okamžitému vymizení pěny pozorovanému v experimentech s odměrným-válcem po přidání odpěňovače.

3. Dlouhotrvající-potlačení pěny

Silikonové složky zůstávají stabilně dispergované ve vodné fázi a nepřetržitě adsorbují nově vytvořené povrchově aktivní látky, čímž jim brání v rekonstrukci pružných bublinkových filmů. V důsledku toho je i při nepřetržitém míchání a provzdušňování značně inhibována tvorba nové pěny. To umožňuje dlouhotrvající-potlačení pěny jedinou aplikací, na rozdíl od krátkodobě-působících odpěňovačů, které pouze eliminují existující pěnu.

IV. Hlavní výhody organosilikonových odpěňovačů

1. Nízké dávkování a rychlý účinekbez významného nárůstu nákladů na chemikálie na úpravu vody;

2. Vynikající chemická inertnostposkytují odolnost vůči kyselinám, zásadám a vysokým i nízkým teplotám, díky čemuž jsou tyto odpěňovače vhodné pro širokou škálu podmínek průmyslových odpadních vod;

3. v nádržích biologického čištění, které zajistí, že celkový proces čištění odpadních vod zůstane nedotčen;

4. Nízká rozpustnost ve vodě a minimální ztráty, což produktu umožňuje kombinovat účinné odpěňování s dlouhotrvajícím -potlačením pěny, a nabízí tak vynikající celkovou nákladovou{1}}efektivitu.