Влияние температуры на пенообразующую способность

В области положительных температур вспениваемость анис ноактивных ПАВ с повышением температуры обычно увеличн вается, а затем, пройдя через максимум, начинает снижаться Для ряда веществ подобная зависимость не соблюдается и даж при температуре, близкой к 100°С, объем образующейся Пет остается большим [15, 36]. Так, мыла на основе лаурниовоп ; мпрнстнповоп кислот лучше пенятся при температуре до 40 °С а пенообразующая способность пальмитинового н стсарпповог мыл достигает максимума при 70—80 °С. Пенообразующая снс собиость щелочных солей жирных кислот (объем пеиы в см3 при 18 и 50 °С составляет [37]:

Натриевое мыло Калиевое мыло

18 °С 50 °С 18 °С 50 °С

21,0 33,4 31,0 45,0

30,0 44,0 36,0 48,0

1

6,0 5,6 0,8 10,0

Эти данные показывают, что в ряду щелочных солей жирны; кислот пенообразованне при повышении температуры растет Такая закономерность соблюдается и для растворов аннонпьп

2—952

ПАВ типа алкилбензолсульфонатов, алкнлсульфатов, причем даже при температуре 90 °С пенообразующая способность не всегда достигает максимального значения [15].

Пенообразующая способность (высота столба пены в мм) анпоноактивного и неионогенного ПАВ, а также нх смеси при разных температурах составляет [37]:

Алкилоксиэтиловый эфир (1 г/Л)

Алкил бензолсульфонат натрия (1 г/л) Смесь равных количеств этих ПАВ (2 г/л)

Синтезированы вещества, пенообразующая способность ко­торых существенно зависит от температуры [38]. Такие веще­ства (например, гексаметилолмеламип и его производные) или композиции на их основе могут применяться в качестве мою­щих средств, причем специальные композиции с пониженным пенообразованием в области рабочих температур весьма удобно использовать для машинной стирки белья, мойки посуды и др.

Изменение пенообразующей способности с изменением тем­пературы связано с влиянием большого числа факторов, учет которых затруднителен, чем и объясняется различное поведение пен с изменением температуры. Увеличение объема пены с по­вышением температуры от 20 до 40—50 °С связано с ростом давления внутри пузырьков, увеличением растворимости ПАВ, уменьшением поверхностного натяжения и т. д. Снижение пено­образующей способности при высоких температурах обусловле­но уменьшением прочности пленок пены.

Для неионогенных ПАВ характерна так называемая точка помутнения, соответствующая определенной температуре. Пено­образующая способность растворов неионогенных ПАВ при до­стижении точки помутнения резко снижается до определенного ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ,

NH3

Влияние температуры на пенообразующую способность

T,°C

Рис. 4. Зависимость кратности пены от температуры при различном содержа­нии аммиака в растворе сульфонола НП-1.

15 "С

20 "С

25 °С

30 °с

0

I

3

10

18

24

27

31

40

58

70

75

Влияние температуры на пенообразующую способность

IS Јnh3,%

- - - о

Рнс. 5. Влияние содержания аммиака в пенообразующей растворе на крат­ность пены н долю аммиака в парах прн 0°С.

D, мкм

Влияние температуры на пенообразующую способность

Рис. 6. Изменение среднего диаметра пу­зырьков пены в зависимости от концентра­ции аммиака в пенообразующей растворе. Кратность пены — 30; время, прошедшее после об­разования пены — 30 с.

Рис. 7. Зависимость пенообразующей способности растворов олеата натрия от рН при различных концентрациях ПАВ.

Значения, которое остается постоянным при дальнейшем повы­шении температуры. Температура помутнения зависит от хими­ческого строения ПАВ, а само явление обусловлено понижение» растворимости соединения с повышением температуры.

Влияние температуры на пенообразующую способность

Изучению пенообразующей способности при отрицательных температурах посвящено сравнительно небольшое число работ. В основном эти работы связаны с изучением возможности ис­пользования иен в зимнее время для тушения пожаров [39] и применения для очистки поверхностей [40]. Пенообразующая способность растворов, используемых для тушения пожаров, за­метно понижается при низкой температуре. При —Зч-8°С вто­ричные алкилсульфаты и неионогенное вещество ОП-Ю обла­дают еще достаточно хорошей пенообразующей способностью в воде, содержащей неорганические соли.

19

В работе [41] для снижения температуры замерзания рас­творов сульфонола НП-1 и получаемых из них пен в растворы вводили в различных количествах водный аммиак. Данные, представленные на рис. 4, показывают, что при понижении тем­пературы кратность пей, приготовленных из всех растворов, уменьшается. Введение в ненообразующий раствор аммиака приводит к увеличению кратности иены. Последнее обусловлено, по-видимому, возрастанием парциального давления аммиака, которое, хотя и не является большим (так как в водных раство­рах аммиак вступает с водой в химическую реакцию), по уве­личивается с ростом его концентрации в растворе. Рис. 5 иллю­стрирует, как изменяется кратность пен и доля аммиака в парах в зависимости от концентрации аммиака в растворе (при по­стоянной температуре). Эквидистантный характер кривых под­тверждает высказанное выше мнение о том, что повышение кратности пен с увеличением концентрации аммиака в пенооб-

2*
разующем растворе обусловлено ростом его доли в газовой фазе пузырьков пены.

Предположение об увеличении кратности иены с ростом кон­центрации аммиака в результате увеличения среднего диаметра пузырьков подтверждают данные измерения среднего диаметра пузырьков пены в зависимости от концентрации аммиака (рис. 6). При этом наблюдается удовлетворительная сходимость зависимости изменения кратности и среднего диаметра пузырь­ка от концентрации аммиака. Так, иена, полученная из 24%-но - го раствора аммиака, имеет кратность на 40% больше, а сред­ний диаметр пузырьков — на 37% по сравнению с пеной, полу­ченной только из сульфонола.

Комментарии закрыты.