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泡沫形成和破泡原理

泡沫的形成涉及氣體在液體中的分散,而泡沫的破滅則涉及液膜的穩定性。

泡沫的形成過程中,向含有表面活性劑或高分子化合物的溶液中通入氣體,會在溶液表面形成泡沫,氣泡壁間的液體在重力作用下流失,導致液膜變薄,如果液膜強度足夠,氣泡會相互接近而變形,最終達到一種平衡狀態,此時泡沫處於暫時穩定狀態。液膜的穩定性受多種因素影響,例如,表面活性劑分子的吸附可以形成緊密的單分子層,從而增強液膜的穩定性;液膜的彈性效應也可以抵抗外界干擾,進一步穩定泡沫。

泡沫的破滅主要是由於液膜的破裂或排液。液膜受到外界攪動時會局部變薄,導致表面張力不均,進而引起液膜破裂,泡沫消散。此外,氣泡上升過程中,空氣和液體界面間的表面活性劑分子會重新分布,影響泡沫的穩定性。在低粘度液體中,氣泡迅速破裂,主要受表面張力和慣性控制;而在高粘度液體中,氣泡破裂較慢,過程不同。