بررسی اثر ترکیب مواد فعال سطحی روی پایداری فومهای گاز - مایع

فوم یک سیستم پراکنده است شامل حبابهای گاز که توسط لایه های مایع جدا شده اند. پراکندگی گاز در مایع در جاییکه حجم گاز در مایع کم است و ضخامت لایه های مایع متناسب با اندازه حباب گاز است، امولسیون گاز یا فوم کروی نامیده می شود. فوم به دو روش تراکم و پراکنده سازی تولید می شود. مراحل اصلی تشکیل فوم میتواند از رفتار تعداد مشخصی از حبابهای صعود کننده در مایع بنا گذارده شده است. در فرآیندهایی از قبیل فلوتاسیون، عایق حرارتی، فوم های آتش نشانی، بازیابی بیشتر نفت و ... فوم کاربرد دارد.در بسیاری از زمانها نیاز به یک فوم پایدار و در بسیاری از مواقع لازم است که از ایجاد فوم اجتناب شود. مثلا شامپوها، کرمهای آرایشی و فومهای آتش نشانی از فومهای با عمر طولانی ساخته می شوند حال انکه در برجهای تقطیر باید از وجود فوم به جهت کاهش میزان انتقال جرم جلوگیری نمود.لحظات پس از تشکیل فوم کاهشی ناشی از فرآیندهای به وقوع افتاده در آن نمایان میشود. مهمترین دلایل آن عبارتند از: نازک شدن فیلم، تخلیه مایع ناشی از ثقل و اختلاف فشار بین لایه ها، نفوذ گاز از حبابهای کوچکتر از میان فیلمهای مایع به حبابهای بزرگتر و در نتیجه گسیختگی فیلمها و در مرحله آخر ائتلاف حبابهای همسایه می باشد. همگی عوامل فوق بر پایداری یک فوم گاز - مایع موثرند. مدت زمان لازم برای تخریب فوم یک ستون فوم ساده ترین نماد پایداری فوم می باشد.غلظت مواد فعال سطحی یکی از عوامل موثر بر پایداری فومها می باشد. افزایش در غلظت ماده فعال سطحی معمولا فشار جدایی و گرانروی سطحی را زیاد کرده و باعث پایداری فیلم فوم میشود.در این تحقیق اثر حضور مواد فعال سطحی و ترکیب آنها روی پایداری فومهای گاز - مایع مورد بررسی واقع می شود. برای انجام این کار از موادی نظیر سدیم دودسیل سولفات (ماده فعال سطحی آنیونی)، 1- دکانول و اسید دکانوییک (هر دو غیریونی) استفاه شده است.در حالتی از مواد فعال سطحی به تنهایی مورد بررسی واقع میشوند سدیم دودسیل سولفات با افزایش غلظت سبب پایداری بیشتر شده به طوری که زمان عمر فوم با غلظت از توان 2 1 رابطه دارد ولی در مورد مواد فعال سطح غیر یونی 1- دکانول و دکانوییک اسید زمان عمر فوم با غلظت ازدرجه 4/0 3/0 رابطه دارد. در آزمایشات سعی شده است که میزان مایع و دبی هوای ورودی ثابت باشد تا از اثر ارتفاع مایه و دبی هوا بتوان صرفنظر کرده و فقط به بررسی غلظت پرداخته شود. در ترکیب دوتایی سورفکتنتها نتایج به گونه ای است که با افزایش غلظت پایداری افزایش می یابد ولی در مورد اسید دکانوییک روی سدیم دودسیل سولفات سبب کاهش پایداری و با دکانول فومی مشاهده نشد. در ترکیبات سه تایی سورفکتنتها بطور کلی افزایش غلظت سورفاکتنت سبب افزایش پایداری شد.