Sự hình thành, tính chất và độ bền bọt

GVHD: TS Nguyễn Ngọc Hạnh Nhóm 8: Trịnh Thị Kim Huệ - 10051010 Nguyễn Minh Kha - 10051011 Huỳnh Thị Thảo Nguyên -10051013 Nguyễn Thế Vũ -10050145 NỘI DUNG KHÁI NIỆM BỌT VÀ SỰ HÌNH THÀNH BỌT TÍNH CHẤT VÀ ĐỘ BỀN CỦA BỌT CHẤT TĂNG BỌT – ỨNG DỤNG CHẤT GIẢM BỌT – ỨNG DỤNG Bọt gì? Bọt điển hình hệ phân tán đậm pha khí (thường khơng khí) chất lỏng PHÂN LOẠI BỌT PHÂN LOẠI Khí lỏng: thường gọi đơn giản bọt (foams) Khí rắn: gọi bọt rắn (solid foams) Các giai đoạn phát triển bọt Sự hình thành bọt Bọt khơng tạo nên chất lỏng tinh khiết  Hệ bọt tạo nên phân tán khí vào pha lỏng có mặt chất tạo bọt (foam booster) Sự hình thành bọt Sự hình thành bọt Chất tạo bọt sử dụng chất hoạt động bề mặt hay hỗn hợp chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt (HĐBM) Chất HĐBM chất làm giảm sức căng bề mặt chất lỏng; bao gồm phần: phần nước (đầu phân cực) phần kỵ nước (đầu không phân cực) Các loại chất HĐBM Anion Cation •Đầu phân cực mang điện âm •VD: xà phịng, ankylbenz en sulfonat Đầu phân cực mang điện dương VD: clorua dimetyl di stearyl amoni NI VD: polyoxyetyl en, polyoxypro pylen Lưỡng tính Chứa nhóm chức có tính acid + nhóm chức có tính bazo Ứng dụng chất phá bọt Sơn chất phủ Thực phẩm ngành công nghiệp Quy trình xử lý nước thải, nhà máy giấy… TÀI LIỆU THAM KHẢO “Emulsion, foams, and suspension” – Laurier L.Schramm, Wiley-VCH, 2005 “On the demonstration of the Young-Laplace equation in introductory physics courses, J Pellicer”, V García-Morales y M J Hernández “Properties of foam/sand mixtures for tunnelling applications”, Sotirios Psomas, 2001 “Bubbles, thin film and ion specifity”, Christine Louise Henre, B.Sc L.L.B, ANU, 01/2009 “A model for foam formation, stability, and breakdown in glassmelting furnaces”, John van der Schaaf , Ruud G.C Beerkens, 09/2005 “Foam and foam films”, Exerowa, D.; Kruglyakov, P.M.; Elsevier: New York; 1998 “The science of soap films and soap bubbles”, Isenberg, Dover Publications: New York, 1992 “The physics of foams”, Weaire, D.; Hutzler, Clarendon Press: Oxford, 1999 CÁC TÍNH CHẤT CỦA BỌT Hình dạng bọt phụ thuộc vào phần thể tích lỏng (liquid volume fraction) bọt: Phần thể tích lỏng ≥ 5%: Bọt có dạng hình cầu Phần thể tích lỏng < 5%: Bọt có dạng hình đa diện Đo hiệu tạo bọt Đo hiệu tạo bọt Hiệu ứng Gibbs – Marangoni Dùng làm sở để mô tả chế đàn hồi ổn định màng bọt Độ nhớt chất lỏng Độ nhớt cao  làm chậm dòng chảy từ kế cận  làm chậm nước màng  Làm chậm trình khuếch tán khí, giảm tốc độ di chuyển chất hoạt động bề mặt  Làm chậm dòng chảy lỏng giao diện màng có tác dụng ngăn cản vỡ bọt Mối quan hệ cấu trúc bề mặt đến độ bền bọt Trong dung mơi nước độ bền bọt chất HĐBM ionic bền so với nonionic Do nonionic phân tử chiếm diện tích bề mặt lớn thường xảy tượng chênh lệch mật độ tập trung chất hoạt động bề mặt màng mỏng, nên tượng nước khuếch tán khí xảy dễ dàng Chất phá bọt dạng DẦU Sử dụng dầu làm hệ mang Dầu phải không tan hệ tạo bọt: dầu khoáng, dầu thực vật… Chất tạo bọt dạng dầu có bổ sung sáp (parafin, ester, rượu béo) hạt rắn không tan kị nước (silica, canxi) Bổ sung thêm chất HĐBM để tăng tạo nhũ chảy loang bề mặt Chất phá bọt dạng DẦU Chất phá bọt dạng BỘT - Nguồn gốc: chất phá bọt dạng dầu có mang hạt rắn kị nước - Dùng sản phẩm dạng bột ximăng, vữa trát… ● Chất phá bọt dạng NƯỚC - Gồm hạt dầu/ sáp phân tán nước - Dầu thường là: ester, rượu béo, acid béo, dầu trắng, dầu thực vật Chất hoạt động bề mặt Non-ionic Copolymer Polyoxyethylene, polyoxypropylene phá bọt hữu hiệu khó phân hủy sinh học Polyoxyalkylene có nguồn gốc từ ester, rượu béo: phá bọt & phân hủy sinh học tốt Alkylene oxide từ polyol glycerol hay sorbitol: phân hủy sinh học tốt Chất phá bọt dạng SILICONE Gồm: - Hợp chất silicone - Hợp chất silicone có chứa hạt rắn kị nước (silica) phân tán dầu silicone - Bổ sung chất tạo nhũ để silicone chảy loang nhanh hệ tạo bọt ... BỌT VÀ SỰ HÌNH THÀNH BỌT TÍNH CHẤT VÀ ĐỘ BỀN CỦA BỌT CHẤT TĂNG BỌT – ỨNG DỤNG CHẤT GIẢM BỌT – ỨNG DỤNG Bọt gì? ? ?Bọt điển hình hệ phân tán đậm pha khí (thường khơng khí) chất lỏng PHÂN LOẠI BỌT... HƯỞNG ĐỘ BỀN BỌT Nồng độ chất HĐBM Độ nhớt dd Nhiệt độ Bề dày lớp điện tích kép Bản chất chất tạo bọt Tính chất màng bọt Nồng độ chất HĐBM  CMC nồng độ phù hợp để làm bền bọt Độ nhớt chất lỏng... nước độ bền bọt chất HĐBM ionic bền so với nonionic Ảnh hưởng nhiệt độ đến độ bền bọt Độ hòa tan chất HĐBM phụ thuộc vào nhiệt độ  ảnh hưởng đến độ bền bọt Chất tăng bọt Ứng dụng chất tăng bọt