Химические пеногасители с течением времени теряют спою эффективность. Одна из возможных причин снижения пеногася­щего действия обусловлена тем, что растекание пеиогасителя сопровождается насыщением нижележащей пенообразующей жидкости, в результате чего скорость растекания уменьшается.

При положительном начальном коэффициенте растекания S2/j>0 [см. уравнение (13.5)] пеногаситель распространяется по поверхности раздела пенообразующий раствор — воздух в ви­де тонкой пленки. В процессе растекания пенообразующий рас­твор насыщается молекулами пеиогасителя, поскольку вещества подобного типа обладают некоторой растворимостью. Растворе­ние плепкн пеиогасителя происходит вдоль ее контура. Можно показать, что скорость растворения растекающейся капли пеио­гасителя определяется отношением удельной скорости растворе­ния N к концентрации с насыщенного водного раствора данного вещества [435]:

С/св = (N/N0)a,b

Где Nv п со.111.пенни нпрамеГрон для yiviuiilioiо соединения, не сиде("ь,1|нл'- го а том он углерода.

Обозначив А1В=т, получим:

N0m/cB = Nm/c

Характер распределения скоростей растекания перед фрон­том растекания капли представлен кривой (рис. 96), на кото­рой четко выделяются три участка. Первый участок, ближайший к источнику поверхностного движения, соответствует быстрому уменьшению скорости в радиальном направлении (до 2 см). Второй участок характеризуется примерно постоянной ско­ростью растекания капли (до 6 см). На третьем участке ско­рость резко снижается. При растекании пеиогасителя одновре­менно происходит перемещение нижележащей пенообразующей жидкости. Скорость перемещения нижележащей жидкости за­висит также от коэффициента растекания и вязкости пеиогаси­теля. При снижении скорости распространения каплн коэффи­циент растекания изменяется (от положительного значения в

Рис. 96. Изменение скорости растекания капли в радиальном направлении от ее центра [114].

Начальный момент до отрицатель­ного конечного значения) и пенога­ситель уже не опособен проникать через пленку между пузырьками. Б этом случае некоторое количест­во пепогаептеля снопа собирается « виде небольших линз на поверхно­сти нижележащей пенообразующей жидкости.

Другой возможный механизм исчезновения пеиогасящего действия, дополняющий рассмотренный выше, связан с солю - билизацией пеногасителя в пенообразующем растворе. Это пред­положение подтверждается следующим примером. Известно, что бутиловый спирт и силоксаны разрушают пену сапонина. Если смесь пенообразующего раствора и пеногасителя интенсивно встряхнуть, то при повторном встряхивании (после разрушения пены) в растворе сапонина, содержащем бутиловый спирт, сно­ва появляется пена. Раствор сапонина с снлоксаиом при по­вторном встряхивании (после разрушения пены) не пенится. Ве­роятно, в растворе сапонина бутиловый спирт (низкомолекуляр­ное вещество) при концентрации пенообразователя, превышаю­щей ККМ, способно солюбилизироваться, что приводит к рез­кому уменьшению концентрации его на поверхности раздела. Силоксаны же из-за большого размера молекул либо вообще не солюбилизируются, либо солюбилизнруются в очень малой степени [114]. Поскольку в пенообразующнх растворах, содер­жащих пеногаситель, значение ККМ увеличивается (в противо­положность действию стабилизаторов пен), исчезновение пеио­гасящего действия также можно отнести к способности некото­рого количества пеногасителя участвовать в построении мицелл и солюбилизироваться в них.

Результаты ряда исследований, а ижже рассмотренные в данном разделе теоретические представления о процессе пено­гашения, например, о растекании пеногасителя по поверхности пенообразующего раствора, приводят к выводу, что растекание пеногасителя, описываемое уравнением (13.5), происходит до тех пор, пока силы поверхностного натяжения не будут уравно­вешены силами когезии пеногасителя. Теоретически растекание пеногасителя может прекратиться, когда пленка пеногасителя станет мономолекулярной. Расчетные значения предельной тол­щины пленок растекающихся жидкостей оказались равными 600—1300 нм [113]. Процесс растекания создает благоприятные условия для взаимодействия молекул ПАВ и пеногасителя. Из­вестно, что гидролиз ПАВ протекает медленно в объеме раство­ра и быстро на его поверхности. Уменьшение кажущейся вязко­
сти поверхностных пленок под действием пеиогасителя может служить доказательством его химического взаимодействия с пе­нообразователем. Возможность протекания реакций в топком слое подтверждается также, например, наличием гистерезиса сжатия поверхностной пленки масляной кислоты [436]. По мне­нию авторов, это объясняется чувствительностью масляной кис­лоты, находящейся в виде монослоя, к кислороду. Исчезновение пеногасящих свойств таких веществ, как олеиновая кисло га, не­которые жиры, можно отнести частично к химическому взаимо­действию их с веществами, содержащимися в растворе, или с кислородом воздуха.

Возможны и другие причины исчезновения пеногасящего дей­ствия. Так, силиконовые жидкости могут осаждаться на поверх­ности взвешенных частиц или на стенках аппарата. Используе­мые для подавления пеиы масла и жиры при проведении фер - ментацнй могут усваиваться микроорганизмами.