1、概況活性劑的泡沫特性之歐侯瑞魂創(chuàng)作創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日類別：化妝品工業(yè)作者：關(guān)鍵詞：概況活性劑，泡沫特性【內(nèi)容】(1)泡沫的作用泡沫作用與洗滌的關(guān)系不像乳化作用與洗滌的關(guān)系那么清楚.習(xí)慣上往往把起泡作用與洗滌作用混為一談，認(rèn)為洗滌劑的好壞決定于泡沫的幾多.實(shí)際其實(shí)不是如此 ，許多經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果都標(biāo)明，洗滌作用與泡沫作用沒(méi)有直接關(guān)系.例如用低泡洗衣粉進(jìn)行洗滌，其實(shí)不比高泡洗滌劑的洗滌效果差.泡沫與洗滌雖然沒(méi)有直接關(guān)系，但在某些場(chǎng)所下，泡沫還是有助于去除污垢的，例如手洗餐具時(shí)洗滌液的泡沫可以把洗下來(lái)的油污攜帶走；擦洗地毯時(shí),地毯香波的泡沫有助于帶走灰塵等固體粒子狀污垢，泡沫起到攜帶污垢的

2、作用.另外，泡沫有時(shí)可以作為洗滌液是否有效的一個(gè)標(biāo)識(shí)表記標(biāo)幟，因?yàn)橹拘杂臀蹖?duì)洗滌液的起泡力有抑制作用，當(dāng)脂肪性油污較多而洗滌劑加入量不夠時(shí),洗滌液就不會(huì)生成泡沫，并使原有的泡沫消失，這標(biāo)識(shí)表記標(biāo)幟洗滌液中洗滌劑量不夠 應(yīng)添加或另外配制洗滌液.泡沫對(duì)盥洗制品是重要的 ，洗發(fā)或洗浴時(shí)發(fā)生細(xì)膩的泡 沫使人感到滑溜舒適 ，令人愉快.所以，有需要了解概況活 性劑的起泡作用和泡沫的特性 (2) 概況活性劑溶液的泡沫特性泡沫是指氣體分散在液體中的分散體系，其中氣體是分散相，液體是分散介質(zhì).泡沫有兩種聚集態(tài)，一種是氣體以微 小的球型均勻分散在較黏稠的液體中，氣泡問(wèn)的相互作用力弱，這種泡沫被稱為稀泡，由于外觀

3、類似乳狀液，有時(shí)甚至 稱這種稀泡為“氣體乳狀液”.另一種被稱為濃泡.濃泡的泡沫是密集的，氣泡間只被極薄的一層液膜所隔開(kāi)，構(gòu)成多面體氣泡而聚積起來(lái)的濃泡.濃泡才是真.正的泡沫 .由于氣體與液體的密度相差很年夜，故在液體中的氣泡會(huì)很快地上升至液面.純液體是很難形成泡沫的，因?yàn)榕菽g只有極薄的一層液膜相隔，這層液膜是很不穩(wěn)定的，易被破壞.例如純潔 的水中發(fā)生的泡沫壽命非常之短，一旦離開(kāi)水面，在0. 5s之內(nèi)馬上就破碎，因此在液面上不容易觀察到泡沫.過(guò)程如圖1所示.圖1氣泡在純水中上升過(guò)程示意圖 如果在純水里加入少量概況活性劑，情況會(huì)發(fā)生很顯著的改變.在含有概況活性劑的水溶液中充入空氣或施以較劇烈的攪

4、拌，在溶液內(nèi)部就可形成被溶液所包圍的氣泡.概況活性劑會(huì)吸附在氣-水界面上，以疏水的碳?xì)滏溕烊霘馀莸臍庀?中，而親水的極性頭伸入水中，形成單分子膜氣泡.當(dāng)氣泡上升露出水面與空氣接觸時(shí),概況活性劑就吸附在氣泡概況內(nèi)外兩側(cè)，形成雙分子膜.在雙分子膜的呵護(hù)下氣泡就有較長(zhǎng) 的壽命，隨著氣泡不竭地發(fā)生，逐漸聚積在液體概況形成泡 沫層.這種帶有概況活性劑的雙分子膜氣泡在太陽(yáng)光下可以看 到七色光譜帶，因?yàn)殡p分子膜的厚度剛好落在可見(jiàn)光的波長(zhǎng) 范圍內(nèi)(年夜約數(shù)百納米).圖2是泡沫生成示意圖.圖2概況活性劑溶液中氣泡上升過(guò)程示意圖雙分子膜氣泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示.聚積在液體概況的泡沫層內(nèi)部如圖4所示.圖8-6(a)

5、是氣泡在概況活性劑溶液內(nèi)部剛 剛形成的狀況；圖 4(b)疆氣泡上升到溶液概況時(shí)的狀況，它是以少量液體構(gòu)成的液膜隔開(kāi)氣體的氣泡聚集物，即通常所說(shuō)的泡沫.與其他氣/液分散狀態(tài)氣泡，如液體泡沫見(jiàn)圖4(c)和噴霧見(jiàn)圖4(d)分歧，泡沫在形態(tài)上的一個(gè)特點(diǎn)是 作為分散相的氣泡經(jīng)常為多面體，像蜂巢狀的結(jié)構(gòu)，而不像乳狀液或上述幾種氣/液分散體系那樣，分散相的液體或氣體經(jīng)常是以球狀或橢球狀的形態(tài)存在的圖3雙分子膜氣泡的結(jié)構(gòu)圖4概況活性劑溶液中的氣泡和泡沫(3) 概況活性劑的起泡性泡沫的發(fā)生是有條件.首先是需要?dú)庖簝上嗷ハ嘟佑|.因?yàn)榕菽菤怏w在液體中的分散體，所以只有當(dāng)氣體與液體連續(xù)充沛地接觸時(shí),才有可能發(fā)生泡沫

6、.這是泡沫發(fā)生的需要條 件但其實(shí)不是充沛條件.充沛條件是發(fā)泡速度高于破泡速度，它決定了泡的壽命 .無(wú)論你向純潔的水中如何充氣，也不成能獲得泡沫而只能呈現(xiàn)單泡，因?yàn)榧兯l(fā)生的泡的壽命年夜約在0. 5s之內(nèi)，浮出水面后只能瞬間存在，因此不成能獲得穩(wěn)定的泡沫.要想獲得穩(wěn)定的泡沫只有在水中加入少量的概況 活性劑，再向水中充氣.因?yàn)楦艣r活性劑的存在不單使發(fā)泡變 得容易而且使發(fā)泡速度超越破泡速度，從而獲得穩(wěn)定的泡沫泡沫的發(fā)生是將氣體分散于液體中形成氣-液粗分散體的過(guò)程.在泡沫形成的過(guò)程中，氣-液界面會(huì)急劇地增加，因 此體系的能量增加，這就需要外界對(duì)體系做功，如通氣時(shí)加壓或攪拌等.當(dāng)外界對(duì)體系施加的功為一定

7、值時(shí),體系因發(fā)生泡沫而使能量增加，具增加值為液體概況張力與體系增加的 氣-液界面的面積的乘積，即即是外界對(duì)體系所做的功.液體的概況張力越低則氣-液界面的面積就越年夜，泡沫的體積也 就越年夜，說(shuō)明此液體很容易起泡.概況活性劑具有明顯地降低水的概況張力的能力，如十二烷基硫酸鈉能把水的概況張力從72. 8mW m降至39. 5mW m,因此十二烷基硫酸鈉的 水溶液就容易發(fā)生泡沫.而純水因其概況張力高而不容易發(fā)生 泡沫.概況活性的起泡力可以用概況活性劑降低水的概況張力的能力年夜小來(lái)表征 ，概況活性劑降低水的概況張力強(qiáng)者其起泡力就越強(qiáng)，反之越差.(4)概況活性劑的穩(wěn)泡性概況活性劑的起泡性和穩(wěn)泡性是兩個(gè)分

8、歧的概念，概況活性劑的起泡性是指概況活性劑溶液在外界條件作用下發(fā)生泡沫的難易水平，概況活性劑降低水的概況張力的能力越強(qiáng)越有利于發(fā)生泡沫.概況活性劑的穩(wěn)泡性是指在概況活性劑水溶液發(fā)生泡沫之后，泡沫的耐久性或泡沫“壽命”的長(zhǎng)短.這與液膜的性質(zhì)有密切的關(guān)系 .影響概況活性劑穩(wěn)泡性的因素主要 是界面張力和界面膜的性質(zhì) .一個(gè)在教科書中經(jīng)常被引用的典范例子是：乙醇的概況張力在20c時(shí)為22. 4mN/ m,由于其概況張力低，所以在外界條件作用下容易發(fā)生泡沫，但泡沫很不穩(wěn)定，很快就破滅.而概況活性不太高的卵白質(zhì)、明膠等雖然發(fā)生泡沫不如乙醇那么容易，但泡沫一旦形成后卻很穩(wěn)定.這個(gè)例子說(shuō)明氣-液界面張力的年夜

9、小是泡沫發(fā)生的重要條件但其實(shí)不是需要條件.低概況張力有利于泡沫的形成，但生成的泡沫其實(shí)不是一定是穩(wěn)定的.因此概況活性劑的穩(wěn)泡性不能完全由其降低液體概況張力的能力來(lái)決定 概況黏度是泡沫穩(wěn)定的重要因素 .因?yàn)闆Q定泡沫穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素是液膜的強(qiáng)度，而液膜的強(qiáng)度主要取決于概況吸附的堅(jiān)固水平，液膜堅(jiān)固水平可以用概況黏度來(lái)量度.從定性的角度看，在年夜大都情況下 ，泡沫的穩(wěn)定性與概況黏度有關(guān)，但這種關(guān)系現(xiàn)今還不十分清楚.然而，比力公認(rèn)的看法是：概況黏度非常低的“氣體”單分子膜或黏度非常高的“固體”單分子膜，所發(fā)生的泡沫均是不穩(wěn)定的.在這樣兩種情況下膜的彈性低 .另外，概況黏渡過(guò)高，可能減慢了通過(guò) 概況遷移機(jī)

10、理使變薄部位自身修補(bǔ)的作用.液晶的存在和黏度增高，可能增加泡沫的穩(wěn)定性，例如對(duì)概況活性劑、脂肪醇、水的三元體系 ，含有液晶的溶液可發(fā)生穩(wěn)定的泡沫，液晶的黏度高，使液膜排液速度下降 .雙電層的存在對(duì)泡沫穩(wěn)定性也有一定的影響.離子型概況活性劑用作起泡劑時(shí),由于概況吸附的結(jié)果，概況活性劑 離子將富集于概況上 ，泡沫的液膜帶有相同的電荷.液膜較厚時(shí)，液膜的兩個(gè)概況排斥作用不很顯著，當(dāng)液膜變薄時(shí),由于液膜兩邊被吸附離子概況活性劑構(gòu)成的離子雙層的電相斥作用，可防止液膜進(jìn)一步變薄 （圖5所示）.如果將電解質(zhì)加于 起泡的溶液，引起雙電層的壓縮，減少了液膜兩邊的電相斥 作用，膜厚度變小，降低了泡沫的穩(wěn)定性 .圖5液膜中兩個(gè)互相排斥的雙電子層影響泡沫穩(wěn)定性的因素還有界面膜的彈性.概況黏度無(wú)疑是生成穩(wěn)定泡沫的重要條件，但也不是惟一的.概況黏度其實(shí)不是越高越好，還需考慮膜的彈性.例如，十六醇能形成