起泡剂能使泡沫稳定的原因


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  常用的起泡剂是异极性的表面活性物质,分子的一端是非极性的烃基,另一端是亲水性较强的极性基.

  在矿浆中,起泡剂分子以一定的取向吸附于气一液界面上,非排性基朝向空气,指向气泡内部。极性基朝向水并吸引着分子(极性端被水化)。所以,起泡剂分子能够降低泡壁间水层流动速度及蒸发速度,这样,就防止了泡壁的破裂。

  起泡剂分子在气泡表面定向排列后,当两个气泡接触碰撞时,中间隔着两层起泡剂分子及它们极性基的水化层,因此气泡难以兼并,小气泡容易保存下来。而小气泡比大气泡更能经受外力的振动,其稳定性更强。

  起泡剂可使气泡稳定的另一主要原因,是起泡剂能使气泡表面具有弹性。当气泡受外力作用时,气泡突然变形,如果气泡表面具有弹性。当气泡受外力作用时,气泡突然变形,如果气泡表面没有起泡剂分子,则会使泡壁减薄以致破裂。但是,气泡表面有起泡剂分子时,由于起泡剂分子定向排列降低了表面的张力,气泡受到外力作用变形时,泡壁界面也增大,就引起气泡表面层起泡分子浓度降低。而气—液界面的表面张力则显著增大,这种表面张力的增大,一方面有利于约束气泡内部气体分子向外冲击,另一方面使气泡产生较大的收缩力,克服了使气泡发生破裂的外力。

  气泡因起泡剂分子而具有弹性的大小,取决于起泡剂分子的活性、溶解度和浓度。当溶液浓度与气—液界面浓度因界面扩大而发生不平衡时,或分子由溶液吸附到界面的速度太快或太慢,都会使气泡的弹性减弱。因而,要选择活性和溶解度适当的起泡剂,且用量要控制。

  由上述可知,起泡剂的作用有助于气泡的形成并增强泡沫的稳定性。

  在浮选过程中,由于矿料向气泡附着,使气泡形成所谓的矿化泡沫。两相泡沫经矿化后形成的三相泡沫则更加稳定。这是由于:

  1. 降低泡沫中水层流动速度。

  2. 矿粒吸附在泡壁上,阻碍了气泡互相兼并。

  3. 矿粒表面的捕收剂相互作用,可增加气泡的机械强度。

  此外,气泡的稳定性还与矿泥含量、矿浆pH值、可溶性盐类含量等因素有关。

  近年来使用的新型起泡剂有醚醇鱼苯乙脂油。此外还一甘咔油和新松醇油等。

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