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2.5气体的溶解度和扩散(渗透)
sharoramikov等注意到,气体扩散使泡沫破灭的速度与气体在液相中的溶解度和扩散系数之乘积成正比。一般形成的泡沫中,气泡大小总是不均匀的。从Laplace方程可知,气泡间存在压力差。于是气体自高压的小气泡透过液膜扩散至低压的大气泡中,造成小气泡变小(直至消失),大泡变大,最终泡沫破坏的现象。可见液膜的渗透性越差、气泡大小分布越均匀、表面张力越低,则气泡越稳定。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。
2.6压力和气泡大小分布
泡沫在不同压力下稳定性不同;压力越大,泡沫越稳定。Rand研究了活性剂水溶液泡沫在不同压力下的排液时间,发现压力与泡沫排液时间呈直线关系。这是因为泡沫质量一定时,压力越大,泡沫半径越小;泡沫的面积越大,液膜变的越薄,排液速度就越低。排液半衰期T∽与气泡直径d有如下关系:
式中,η1为液相粘度,h为泡沫柱的最初高度,p为液相密度,Vlf为泡沫的液体分数,g为重力加速度。因气泡大小不均匀,①式只能定性地说明某些变量之间的关系。也有人认为,泡沫稳定性与压力的关系,是气相中非凝析成分随压力增高而增加的结果。
Monsalve”o从理论上曾阐明,单位时间内泡沫数的减小与最初气泡大小分布频率有关。气泡分布越窄、越均匀,泡沫越稳定。因此,欲获得稳定泡沫,应尽量使泡沫的气泡半径分布范围窄一些。