对泡沫的研究

泡沫是气体被液体隔开的分散体系，气相是分散相，液相是分散介质，气泡间吸附着表面活性剂的气液界面和界面间的液体构成了泡沫的液膜。泡沫本身是热力学不稳定体系。单一组份的液体不能形成稳定的泡沫，如果液体中含有一种或几种具有起泡和稳泡作用的表面活性剂，则可产生能持续存在数十分钟乃至数小时的泡沫。

虽然泡沫本身是热力学不稳定体系，但表面活性物质的存在造成了泡沫相对稳定存在的一些因素，即表面或液膜的弹性，表面粘度，溶液粘度，电双层斥力和熵双层斥力，气泡问的气体扩散。其中表面弹性和表面粘度为泡沫稳定存在的主要凶素。

当吸附有表面活性剂的液膜受到外力冲击时，膜的局部会变薄，变薄处表面积增大，表面吸附活性分子的密度较前下降，表面张力增加，引起邻近处的表面活性分子同溶液一起向变薄处迁移，使变薄的液膜得到恢复。液膜具有变薄后恢复厚度的能力，就好像膜具有一定的弹性，液膜的这种性质称为液膜弹性，也叫自身修复作用。液膜变薄处还可以从本体溶液巾吸附表面活性剂以得到平衡。如果表面活性剂分子从溶液中吸附的速度较从邻近处迁移的速度快，则变薄的液膜的表面张力和吸咐分子密度可恢复，但不能再变厚(无溶剂随同迁移)，因此得不到稳定。

表面粘度取决于吸附于气液界面的溶质分子间的相互作用力。作用力大则膜的表面粘度高，膜强度也高，泡沫壁上的液体迁移困难，泡沫的稳定性高。但是过高的表面粘度又将延缓变薄层的自身修复。使液膜变脆，液膜弹性下降。

溶液粘度大，一方面可增加液膜的表面粘度，另一方面使液膜内的液体不易排出，延缓压力差和重力引起的液膜内液体的迁移，阻止膜的变薄，延缓液膜的破裂。不过溶液粘度仅为辅助凶素，若没有表面膜形成，即使液体粘度很高，也不能形成稳定的泡沫。

另外，熵斥力的存在，使由离子型表面活性剂构成的泡沫体系更加稳定。这是因为，随着液膜的变薄，吸附着亲水性聚合物的两个气液界面相互靠近，引起聚合物链的相互作用和聚集，导致体系熵变小，因而产生一种熵斥力，阻止膜的变薄。

同时，液膜的渗透性越差、气泡大小分布越均匀、表面张力越低，则气泡越稳定，反之亦然。液膜的渗透性随气液界面排列的表面活性物质致密程度和界面间溶液粘度的提高而下降。