三相泡沫的形成机理

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三相泡沫的组成成分及形成机理 将不溶性的固体分散在液体中并通入气体，形成了固体颗粒均匀的附着在气泡壁 -- 上的大量富集的含有气液固三相的体系的体系。在由气体分散于固体颗粒浆液所形 -- 成的泡沫中，含有气液固三相的体系，称为三相泡沫。三相泡沫在矿物的浮选等方 面有着广泛的应用。为了制备高性能粉煤灰三相泡沫，用于矿井防灭火，必需研究其 形成机理。比如矿物的浮选，废水的处理等都大量的用到了三相泡沫的机理 当不溶性固体分散在液体（水）中后，由于在水中加了有很强发泡能力的表面活 性剂，它们使亲水性矿物表面形成亲水基朝向矿物，疏水基朝向水的定向吸附，是矿 -- 物表面疏水，再通入气体以后，疏水性的矿物颗粒被气泡吸附形成气液固泡沫。 在泡沫生成时，由于液体表面积的增加，因此体系的能量也相应的增加，在体系 — 中存在巨大的气液界面能，在热力学上是不稳定的体系，只有当形成多面体泡沫， 并且泡沫的表面膜有一定的强度，也有一定的韧性时，降低表面张力有利于泡沫的稳 定。 固体颗粒要粘附在气泡壁上，必须经历三个重要过程： 1 （）夹在空气气泡和颗粒中间的液层变薄； 2 （）薄层破裂为它的黑膜厚度，然后建立相连接的颗粒气泡体 3 （）水从黑膜撤离，从而扩展了黑洞。 其中气泡与颗粒的中间液层的变薄是形成三相泡沫的重要意义。 属于固液面与气液面碰撞与接触。 3.6.1 三相泡沫的形成机理 ----- 在纯固液浆液中也和纯水中一样，很难形成固液气的三相泡沫。要形成固液 气的三相泡沫，必须也要有表面活性剂降低浆液的表面张力，在将气体通入浆液中， 通过加压或强烈的机械搅拌形成三相泡沫。 d c b a 3-6 图三相泡沫的形成过程 - 当向固液浆液中充气加压或者搅拌时，在固体颗粒和气泡周围出现了水化 层。由于浆液运动和表面间引力的作用，固体颗粒和气泡开始出现了相互接 3-6a 触的机会。其固体颗粒和气泡的相对位置如图所示；接着，固体颗粒开始与气泡 的水化层相接触，原来固体颗粒与气泡间的普通水层，由于固体颗粒向气泡逼近，逐 渐从夹缝中被挤走，直至固体颗粒表面的水化层与气泡表面的水化层相互接触。但是 3-6b 要挤走水化层中的水分子，外界就必须对体系做功，其相对位置如图所示；其次