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起泡劑作用機(jī)理及性能

很多人洗澡的時(shí)候都喜歡哼唱洗澡歌：我愛(ài)洗澡好多泡泡……我們使用的洗發(fā)水、沐浴露等用品經(jīng)過(guò)揉搓都會(huì)出來(lái)好多泡沫，這些泡沫能幫助我們洗去一天的灰塵和疲憊，但是為什么擠出來(lái)是液體狀，卻能搓出泡泡呢？這其中就是起泡劑在起作用。今天我們就來(lái)介紹一下起泡劑。

起泡劑作用機(jī)理

       常用的起泡劑是異極性的表面活性物質(zhì)，分子的一端是非極性的烴基，而另一端是親水性較強(qiáng)的極性基。

       在礦漿中起泡劑分子以一不定期的取向吸附于氣-液界面上，非極性基朝向空氣，亦即指向氣泡內(nèi)部。極性基朝向水，并吸引著水分子(極性端被水化)。所以起泡劑分子能夠降低泡壁間水層流動(dòng)速度及蒸發(fā)速度，這樣就防止了泡壁的破裂。

       起泡劑分子在氣泡表面定向排列以后，當(dāng)兩個(gè)氣泡接觸碰撞時(shí)，中間墊著兩層起泡劑分子及它們極性基的水化層，因此氣泡較難兼并，小氣泡容易保存下來(lái)，而小氣泡比大氣泡更能經(jīng)受外力的振動(dòng)，其穩(wěn)定性更強(qiáng)。

       起泡劑可使氣泡穩(wěn)定的另一個(gè)主要原因是起泡劑使氣泡表面具有彈性，如同具有彈性的橡皮薄膜一樣。當(dāng)氣泡受到振動(dòng)或受到外力作用時(shí)，氣泡突然變形。如果氣泡表面沒(méi)有起泡劑分子，則會(huì)使氣泡壁減薄以致破裂。但是，氣泡表面有起泡劑分子時(shí)，由于起泡劑分子的定向排列降低了表面張力，氣泡受到外力作用變形時(shí)，泡壁界面也增大，就引起氣泡表面層泡劑分子濃度降低，如圖6-22所示。而氣-液界面的表面張力則顯著增加，這種表面張力的增大一方面有利于約束氣泡內(nèi)氣體分子向外沖出，另一方面使氣泡產(chǎn)生較大的縮力，克服了使氣泡發(fā)生破裂的外力。

       氣泡因吸附起泡劑分子而具有彈性的大小，取決于起泡劑分子的活性、溶解度及濃度。當(dāng)溶液濃度與氣-液界面濃度由于界面擴(kuò)大而發(fā)生不平衡時(shí)，分子由溶液吸附到界面的速度太快或太慢，都會(huì)使氣泡的彈性減弱。因此，要選用活性和溶解度適當(dāng)?shù)钠鹋輨绕溆昧恳m當(dāng)控制。

       由上述可知，起泡劑的作用有助于氣泡的形成并增強(qiáng)了泡沫的穩(wěn)定性。在漂浮選礦過(guò)程中，由于礦粒向氣泡附著，使氣泡形成礦化泡沫。兩相泡沫經(jīng)礦化后形成的三相泡沫則更加穩(wěn)定。這是因?yàn)榈V粒在氣泡上附著有如下作用：

       1、可以降低泡沫中水層流動(dòng)速度，因?yàn)榈V粒吸附在氣泡上形成吸水的毛細(xì)管;

       2、礦粒吸附在泡壁上，阻礙了氣泡的互相兼并;

       3、礦粒表面的捕收劑相互作用，可以增加氣泡的機(jī)械強(qiáng)度。

       另外，泡沫的穩(wěn)定性還與其他因素有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，礦泥含量較多時(shí)也會(huì)使泡沫變得更加穩(wěn)定。此外，礦漿的pH值、可溶性鹽類(lèi)含量等對(duì)泡沫的穩(wěn)定性亦有影響。

起泡劑性能

       起泡劑性能的好壞將直接影響浮選指標(biāo)，一種好的起泡劑產(chǎn)品應(yīng)具有如下性能和要求：

       1、在較小的耗量下形成泡沫數(shù)量多，泡的大小分布合理，韌性適中，黏度不高等。

       2、藥劑本身具有良好的流動(dòng)性和適當(dāng)?shù)乃苄?，無(wú)毒，無(wú)臭味，無(wú)腐蝕性，便于運(yùn) 輸、添加等操作。

       3、起泡性能不受（或少受）礦漿pH值的影響或礦漿中其他組分（如難免離子、其他浮選藥劑）的影響。

       4、不具捕收作用并且不影響捕收劑的選擇。

       5、價(jià)格、來(lái)源等工業(yè)應(yīng)用條件合適。