本文以在水性体系中为例来详解消泡剂的作用原理、种类及选择。

 一、消泡剂也称消沫剂，消泡剂的作用原理主要有以下几点。

       1、泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭。将高级醇或植物油撒在泡沫 上，当其溶入泡沫液，会显著降低该处的表面张力。因为这些物质一般对水的溶解度较小，表面张力的降低仅限于泡沫的局部，而泡沫周围的表面张力几乎没有变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延伸，最后破裂。

       2、破坏膜弹性而导致气泡破灭。消泡剂添加到泡沫体系中后，它会向气液界面扩散，使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。

       3、促使液膜排液。消泡剂能促使液膜排液，因而导致气泡破灭。泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性，添加一种加速泡沫排液的物质，也可以起到消泡作用。

       4、添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭。在气泡表面，疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端，使疏水颗粒产生亲水性并进入水相，从而起到消泡的作用。

       5、增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭。某些能与溶液充分混合的低分子物质，可以使气泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类，不仅可减少表面层的表面活性剂浓度，而且还会溶入表面活性剂吸附层，降低表面活性剂分子间的紧密程度，从而减弱了泡沫的稳定性。

       6、电解质瓦解表面活性剂双电层。对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用，产生稳定性的起泡液，加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。

       二、再来看看消泡剂的分类。常用的消泡剂按成分不同可分为硅（树脂）类、表面活性剂类、链烷烃类和矿物油类。

       1、硅（树脂）类。硅树脂消泡剂又称乳剂型消泡剂，使用方法是将硅树脂用乳化剂（表面活性剂）乳化分散在水中后投加到废水中。二氧化硅细粉是另一种消泡效果较好的硅类消泡剂。

       2、表面活性剂类。此类消泡剂其实是乳化剂，即利用表面活性剂的分散作用，使形成泡沫的物质在水中保持稳定的乳化状态分散，从而避免生成泡沫。

       3、链烷烃类。链烷烃类消泡剂是用乳化剂把链烷烃蜡或其衍生物乳化分散后制成的消泡剂，其用途与表面活性剂类的乳化型消泡剂类似。

       4、矿物油类。它是以矿物油为主要消泡成分。为了改善效果，有时混合金属皂、硅油、二氧化硅等物质一起使用。此外，为使矿物油容易扩散到发泡液表面，或者使金属皂等均匀分散在矿物油中，有时还可加入各种表面活性剂。

       三、讨论下不同种类消泡剂的优缺点。

       1、矿物油类、酰胺类、低级醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、磷酸酯类等有机物消泡剂属于第一代消泡剂，研究应用较早，其原料易得、环保性能高、生产成本低；缺点在于消泡效率低、专用性强、使用条件苛刻等。

       2、聚醚类消泡剂是第二代消泡剂，主要包括直链聚醚、由醇或氨为起始剂的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三种。聚醚类消泡剂抑泡能力强，有些聚醚类的消泡剂具有耐高温、耐强酸、强碱等优良性能；其缺点是使用条件受温度限制、使用领域窄、消泡能力较差、破泡速率低等。

       3、有机硅类消泡剂属于第三代消泡剂，有较强的消泡性能、快速的破泡能力、挥发性低、对环境无毒害、无生理惰性、使用范围广等优点，有广阔的应用前景和巨大的市场潜力，但是其抑泡性能较差。聚醚改性聚硅氧烷消泡剂同时兼有聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂的优点，是消泡剂的重要发展方向。但是目前此类消泡剂的种类较少，生产成本较高。

       四、消泡剂的选择问题。选择消泡剂要符合以下几点要求。

       1、在起泡液中不溶或难溶。为破灭泡沫，消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。对破泡剂的情况，应在瞬间浓缩、集中，对于抑泡的情况应经常保持在这种状态。所以消泡剂在起泡液中是过饱和状态，只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。不溶或难溶，才易于聚集在气液界面，才易于浓缩在泡膜上，才能在较低浓度下发挥作用。用于水体系的消泡剂，活性成分的分子须为强疏水弱亲水，HLB值在1.5-3范围，作用才最好。

       2、表面张力低于起泡液。只有消泡剂分子间作用力小，表面张力低于起泡液，消泡剂微粒才能够在泡膜上浸入及扩展。起泡液的表面张力并非溶液的表面张力，而是助泡溶液的表面张力。

       3、与起泡液有一定程度的亲和性。由于消泡过程实际上是泡沫崩溃速度与泡沫生成速度的竞争，所以消泡剂必须能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中较广泛的范围内发挥作用。要使消泡剂扩散较快，消泡剂活性成分须与起泡液具有一定程度的亲和性。消泡剂活性成分与起泡液过亲，会溶解；过疏又会难于分散，只有亲疏适宜，消泡效力才会好。

       4、与起泡液不发生化学反应，挥发性小，作用时间长。消泡剂与起泡液发生反应，一方面消泡剂会丧失作用，另一方面可能产生有害物质。  

       五、最后谈谈影响消泡剂使用效果的因素有哪些。

       1、消泡剂在溶液中的分散性。消泡剂在溶液中的分散状态和表面性能显著影响其它消泡性能。消泡剂应具有合适的分散程度和粒径，粒径太大或太小的颗粒会影响它们的消泡活性。

       2、泡沫体系中消泡剂的相容性。当表面活性剂完全溶解在水溶液中时，它通常定向排列在泡沫的气液界面上以稳定泡沫。当表面活性剂处于不溶状态或过饱和状态时，颗粒分散在溶液中并积聚在泡沫上，此时表面活性剂就是消泡剂。

       3、发泡系统环境温度。发泡液体的温度也会影响消泡剂的性能。当发泡液体本身的温度相对较高时，需使用特殊的耐高温消泡剂，使用普通的消泡剂，消泡效果可能会大大降低，而且消泡剂会直接把乳液破乳。

       4、包装、储存和运输。通常水性消泡剂适合于5～35℃储存，保质期一般为6个月。不要把它放在热源附近或暴露在阳光下，确保使用后密封，避免变质。