Получение пен

Пены получают методом диспергирования. Диспергирование газа может осуществляться пропускание воздуха через слой жидкости (барботажные пены) или с помощью мешалок в объёме жидкости.

Пены получают, используя растворы, содержащие какое-либо ПАВ – пенообразователи. Иногда вводят добавки стабилизаторов пены, которые также являются ПАВ и усиливают действие пенообразователя.

Пенообразователи с длинной молекулярной цепью адсорбируются на границе раздела вода-воздух, образуют высоковязкую структурную плёнку, которая препятствует стеканию жидкости. При этом толщина слоя жидкости между пузырьками газа уменьшается медленно, и пена существует длительное время.

Виды пенообразователей:

1. Низкомолекулярные пенообразователи (спирты, карбоновые кислоты, фенолы, амины). Для них было установлено, что максимальная пенообразующая способность соответствует определенной концентрации, при превышении которой наблюдается прекращение роста пенообразующей способности – точка критической концентрации мицелооброзования (ККМ). Чем больше масса углеводородного заместителя, тем меньше концентрация ПАВ соответствующая максимальной пенообразующей способности.

Например, ККМ этилового спирта равна 280∙10^-3 моль/л, время существования пены 5 сек.

2. Высокомолекулярные пенообразователи (мыла, белки, водорастворимые ВМС). Пенообразующая способность повышается с повышением концентрации.

Свойства пен зависят от свойств плёнок, которые являются двусторонними. Их свойства зависят от адсорбированных слоёв, между которыми заключена межплёночная жидкость.

Способы разрушения пен. В ряде случаев пенообразование является нежелательным явлением. Существует несколько способов разрушения пен: добавление пеногасителя; механический метод (используют мешалки, циклоны, диски (1000 об/мин), разрыв плёнок или их прокалывание); термический метод («пережигание пленки»: используют высокие температуры, жидкость плёнки испаряется, действуют острым газом); акустический метод (используется ультразвук с частотой от 1 до 1000 кГц).