Pěna Dělat
Rychlý Start
Jak si udělat spoustu pěny velmi snadno? Ukázalo se, že je překvapivě těžké přijít s receptem na úspěch, s mnoha komplikujícími faktory. Pokud máte zájem o výrobu pěny, posaďte se, relaxujte a užívejte si čtení. Aktualizace do roku 2020 později na stránce poskytuje nejmodernější shrnutí, které říká: ano, je to komplikované, ale praktická pravidla nejsou příliš tvrdá. Také jsem přidal sekci o různých metodách výroby pěny, na základě toho, co jsem se naučil v posledních letech.
je triviálně snadné vyrobit pěnu – stačí smíchat vzduch a kapalinu s nějakou energií a vytvoří se bubliny. Pokud se tyto bubliny dosažení povrchu s kapalné frakce ε v 0.1-0.2 rozsahu pak jsou kugelschaum („kugel“ znamená „koule“ a „schaum“ znamená, pěna). Tyto pěny nejsou ve skutečnosti považovány v těchto aplikacích. Když ε <0.1 pak máme polyederschaum (polyhedral), klasickou pěnu, která je ústředním zájmem praktických pěn. I když je snadné vytvořit pěnu, ve většině případů je zcela nestabilní. Otázka výroby pěny tedy není ani tak o tom, jak je vyrobit (což je triviální), ale jak je učinit stabilními (což není). V části AntiFoam budeme diskutovat o ještě obtížnější otázce, jak vytvořit stabilní pěnu nestabilní.
Jak je uvedeno v základech, energie potřebná k vytvoření pěny je nepřímo úměrná povrchovému napětí, γ. Nízké povrchové napětí určitě pomáhá, ale pokud se γ změní ze 40 („špatná“ povrchově aktivní látka) na 20mN/m („velmi dobrá“ povrchově aktivní látka), sníží se potřebná energie pouze na polovinu, což není tak významné. Považujte nízké γ za nezbytné (koneckonců, čistá voda nemůže tvořit pěnu), ale nestačí. Takže jaké věci jsou vyžadovány?
- Elasticita. Prvním důvodem, proč povrchově aktivní látky pomáhají vytvářet pěny, je to, že povrch se stává elastickým. To znamená, že bubliny mohou odolat nárazu, stlačení a deformaci. Čistá vodní plocha nemá takovou elasticitu a bubliny se rychle rozbijí. To také znamená, že ty systémy, které produkují větší elasticitu (viz část Elasticity), budou, jiné věci jsou stejné, produkovat stabilnější pěny. Jak je popsáno v části reologie, obecně stěna, která je jak tuhá, tak elastická, poskytuje pěnu s větší schopností odolávat tlačné síle a tím i vyššímu kluzu. Menší bubliny také poskytují vyšší mez kluzu
- Disjoining tlak. Druhým důvodem, proč povrchově aktivní látky pomáhají vytvářet pěnu, je to, že kapalina ve stěnách pěny je přirozeně odsávána ze stěn do okrajů. To nemá nic společného s drenáží (jak je vysvětleno v drenáži, stěny obsahují irelevantní zlomek kapaliny), je to jen jednoduchá kapilarita. Kapilární tlak bude neustále vytahovat kapalinu, pokud proti ní nepůsobí protitlak („disjoining pressure“). To může být produkováno náboji na povrchově aktivní látce na obou stranách stěny a / nebo sterickými interakcemi mezi řetězci povrchově aktivní látky. Tyto účinky jsou popsány v DLVO, ale protože poplatek efekt působí na velké vzdálenosti (50nm) ve srovnání s malé vzdálenosti (5nm) stérické efekty, obecně iontové povrchově aktivní látky, jsou mnohem lepší na vytvoření stabilní pěny.
- odolnost proti zrání. Efekt zrání Ostwald znamená, že malé bubliny se zmenšují a velké rostou. Jako Ostwald oddíl ukazuje, že to je částečně řízen plynu (CO2 se rychle rozpadne, vzduch/N2 je pomalejší a C2F6 mnohem pomalejší), ale také tím, jak dobře překážku difúze plynů „zeď“ povrchově aktivní látky na povrchu, které poskytuje.
- odolnost proti odvodnění. Čím více vody kolem pěny, tím menší riziko (obecně) jejího poškození. Takže pěna, která se rychle vypouští, je pravděpodobnější, že se poškodí. Jak uvidíme, odolat odvodnění potřebujete vysokou viskozitu a malé bubliny, i když povrchově aktivní látky zeď má nějaký vliv na odtokový proces s tužší stěny dává (většinou) pomalejší odvodnění.
- odolnost proti vadám. Pokud olej nebo hydrofobní částice mohou proniknout pěnovou stěnou, může to způsobit zlomení stěny (a tím i pěny). Ačkoli existují věrohodné a jednoduché teorie (diskutované v Antifoamech) vstupních, překlenovacích a rozšiřujících koeficientů, ukázalo se, že mají omezenou prediktivní hodnotu. Opět jsou nezbytné, ale nestačí. Klíčovým problémem je vstupní bariéra. Když je tato vysoká, pěna je odolná vůči vadám.
tyto principy jsou tak snadné, ale efektivní vytváření pěn je překvapivě těžké. Proč? Klíčovým problémem jsou časové lhůty. Pokud surfaktant je úžasně pružný a má silný disjoing tlak a je dobrý plynové bariéry a má vysoké vstupní bariéry může (a obvykle má) selhat, aby se vytvořila pěna, protože to trvá příliš dlouho dostat kapalina/vzduch rozhraní a tvoří jeho silnou rezistentní domény, takže pěna má již zhroutil. Na druhou stranu, povrchově aktivní látky, které rychle dosáhne povrchu vytvořit odpovídající pružnost a disjoing tlak bude produkovat velké množství pěny – i když pěna se zhroutí rychle, a to zejména v přítomnosti mastné nečistoty jako mastnota, že umýt z rukou.
to nás vede k problematice dynamického povrchového napětí. Bylo by skvělé, poskytnout aplikaci, která plně popisuje složitost LETNÍHO času, a proto vám umožnila vyrábět směs s velmi rychlým poklesem ST dát nejrychlejší možné pěnění chování. Ale moje čtení literatury je, že je rychlejší měření DST chování pomocí (většinou) Maximální Bublina Tlak zařízení (který vytváří bubliny v průběhu různých termínech, a proto dává povrchové napětí na každém z těchto časových lhůtách), než je popisovat chování prostřednictvím teorie. Zejména existují velké debaty o tom, zda je DST omezen difúzí, bariérovým vstupem a/nebo potřebou vyjít z micely před vstupem do rozhraní. Moje čtení vynikající přehled o Eastoe1 je, že prostá difuze dominuje a že existence micel do značné míry dělá žádný rozdíl, protože lhůtě pro povrchově aktivní molekuly oddíl z micel je velmi rychlá i přesto, že časový rámec pro micely tvorba/kolaps je velmi pomalý. Samozřejmě lze najít skutečné případy vstupních bariér a skutečné případy difúze omezené na micely. Ale je to ještě složitější. Rozsáhlou analýzu z U Sofie ukazuje, že existují 4 možné výsledky v systémech obsahující micely, z nichž dva jsou k nerozeznání (až na příležitostné pozorovatele) od jednoduchých difuzní kinetiky a dva, které by mohly být zaměněny s bariérou kinetiky. Konečně, rozlišovací vstupní bariéry a micelární účinky od účinků malé množství nečistot v povrchově aktivních látek je překvapivě obtížné a pro praktické formulátor pomocí komerčních, nerafinovaný povrchově aktivní látky, tam je malá naděje, porozumění, jemnosti DST křivky. Take-home zpráva je „ne formulovat pěny bez měření DST, ale ne trávit příliš mnoho času vytváření teorií o tom, proč jste získat skvělé výsledky pro některé specifické kombinace povrchově aktivní látky.“Nelíbí se mi psát takové rady, protože obvykle zjistím, že dobré modely jsou nejlepším způsobem, jak se vyhnout spoustě laboratorních experimentů. Recenzní dokument 2020, diskutovaný níže, však obsahuje mistrovskou třídu o příslušné teorii a uzavírá „teorie opravdu nepomůže – stačí měřit DSTs“.
drsnou realitou je, že úspěšné pěnivé látky bývají směsi se všemi složitostmi, které vyvolávají. Všudypřítomná směs SLES / CAPB (Laureth sulfát sodný / CocoAmidoPropyl betain) je vyrobena ze dvou vynikajících rychlých pěn. CAPB sám o sobě produkuje hodně stabilní pěny, ale je poměrně drahý. CAPB je obzvláště dobrý při vytváření vysoké vstupní bariéry, takže je odolný vůči olejům při tvorbě pěny. SLES sám o sobě produkuje spoustu relativně nestabilní pěny. Kombinace těchto dvou poskytuje dobrou rovnováhu mezi náklady, pěnou a stabilitou. Přidání malého % kyseliny laurové nebo kyseliny myristové má však dramatický účinek na stabilitu pěny. Zvyšuje pružnost, ale také dramaticky zpomaluje růst bublin (zrání Ostwald), takže pěna zůstává malá. To má velký dopad na schopnost odtok vody z pěny – odvodnění rychlost jde jako Diameter2 – a sušší pěny více snadno (jiné bytí věcí se rovnat) je rozbít ji na kusy. Kyseliny s dlouhým řetězcem jsou samy o sobě zbytečné jako pěnící činidla (a protože sodné soli mají skromnou pěnivou schopnost jako běžné mýdlo, snadno zničené tvrdou vodou). Kombinace SLES / CAPB / Long-chainkyselina je silná směs pro vytvoření pěny s malými bublinkami a dlouhou životností. Jednoduchý způsob, jak přeměnit ruční mýdlo na holicí pěnu, je přidat několik % kyseliny s dlouhým řetězcem.
ale co můj povrchově aktivní systém?
pravidla pro vytvoření dobré, stabilní pěny (nebo skutečně pravidla pro zajištění toho, aby taková pěna nebyla vytvořena) jsou jednoduchá a jasná. Tak proč je tak těžké vytvořit nové pěnové formulace? Odpověď zní, že pokud máte správné nastavení pro měření všech základů: CMC, Γm, disjoining tlak v tloušťka filmu, mezifázová Elasticita A vstupní bariéra pak je poměrně jednoduché, aby se co nejlépe z jakékoliv sady povrchově aktivních látek a pěnových posilovačů, které náhodou chcete použít. Měření lze do značné míry automatizovat, takže mnoho formulačních směsí lze rychle promítat. Jedním z problémů, jak je uvedeno výše, jsou časové plány. Většina měření se provádí po relativně dlouhou dobu, takže je třeba další časově závislé experimenty, jestli příslušné části povrchově aktivní látky směs dostane na povrch dostatečně rychle, aby se vytvořit pěna, která se pak stává stabilizovaný jako pomalejší komponenty dorazí k vytvoření tvrdší povrchově aktivní vrstvy. Dalším problémem je, že malé přídavky ko-povrchově aktivních látek, pěnové posilovače atd. může mít velký rozdíl, takže je nutné provádět měření na velkém počtu vzorků. Robotické laboratoře nastavit hodně vysokou propustností screeningu může udělat hodně tvrdé práce, ale většina použití nemají přístup k takové laboratoři.
v dlouhodobém horizontu by teorie, která by mohla předpovídat mezifázové chování směsí složek, učinila vývoj pěny mnohem racionálnějším. Zdá se však, že taková teorie je daleko.
pohled z roku 2020
tuto stránku jsem napsal v letech 2014-15 a neměl jsem důvod ji aktualizovat až do roku 2020. K mému překvapení, to, co jsem napsal, obstálo ve zkoušce času. Nezměnil jsem žádný z předchozího textu, kromě věty DST, na kterou se čtenář odvolává. Ale mistrovská review2, opírající se o vážné množství experimentu a teorie, nám umožňuje být trochu konkrétnější. Opět je to tým v Sofii pod vedením prof. Tcholákové, který objasnil situaci pěti klíčovými body.
- Ačkoli oba non-ionics a ionics může produkovat vynikající pěnění, non-ionics musí být nad 95% plné pokrytí povrchu rozhraní (s Gibbs Pružnost více než 150 mN/m) dříve, než budou pěna dobře – je to něco jako všechno nebo nic. Ionics může začít produkovat věrohodné pěna na 30% pokrytí povrchu (i s Gibbsem Pružnost jen 50 mN/m), s s trvalý růst produkce, jak si hlavu na 100%. Důvod je jasný: stérické stabilizace pěny rozhraní funguje dobře, ale pouze v případě, že je téměř plné pokrytí; rozhraní lze snadno zlomit, pokud tam je dokonce 5% rozdíl v pokrytí. Ionty stabilizované nábojem jsou mnohem shovívavější.
- rychlost, při které povrchově aktivní látky vytvářejí povrchové pokrytí, je kritická. V podstatě, pokud se dostanou k rozhraní během několika 10s ms, snadno získáte spoustu dobré pěny. Tato rychlost závisí na koncentraci, CMC, povrch mobility, sůl concentratioin v žádném případě, že je snadno extrahovatelný s 2020 teorie a experimentu (pro některé náznaky složitosti, vidět DST-Volba, a přečtěte si master class na teorii v rámci papíru, který dochází k závěru, že je to moc nepomůže). To je smutné V jednom směru, ale osvobozující v jiném. Stačí měřit dynamické povrchové napětí v časovém měřítku 10ms a vyladit formulaci, dokud nenajdete velké snížení povrchového napětí. Na typické Maximální Bublina Tlak Tenzometr tento 10ms časovém horizontu se měří v ~300ms (je tam fixní faktor pro daný MBPT zařízení), protože skutečný věk 300ms bublina (to je rozšiřuje po celou dobu) je jen 10ms. Tradice z Sofia school je zavolat na měření času (např. 300ms) tage a vědecké (např. 10ms) tu pro univerzální.
- pěna na kratší termíny (v tomto papíru, 10 třese jejich odměrného válce) není nutně spolehlivým vodítkem k pěnění po delší lhůty (100 koktejly). Rychleji působící povrchově aktivní látky, není divu, dávají více pěny v krátkých časových intervalech, ale pomalejší mohou dohnat. Jak je uvedeno v dalším bodě, pěny mají tendenci být samy omezující, takže počáteční výhoda nemusí nutně vést k dlouhodobé výhodě. Samozřejmě, pro aplikace, jako je osobní péče, rychlé pěnění je požadavek, takže tento rozdíl ve výkonu je důležitý. Jde o to, že člověk musí být opatrný, aby rozlišoval různé typy omezujících faktorů.
- Toto je pouze naznačil v novinách, ale je spojena s dalšími Sofia práce, s více publikovanými výsledky slíbil. Množství a stabilita pěny je omezena vlastní výrobní metodou. Chcete-li vytvořit více pěny, obvykle potřebujete spoustu menších bublin. Ty jsou vytvářeny všemi silami, které jsou schopny zachytit vzduch a squash, nebo stříhat bubliny, aby se zmenšily. Jak pěna bohatne s menšími bublinami, stává se viskóznější (v závislosti na poloměru 1/, viz reologie pěny), takže v určitém okamžiku nejsou síly dostatečně velké, aby deformovaly bubliny na něco menšího. Účinek závisí poněkud na tuhost rozhraní, a proto na povrchově aktivní látky, ale to je většinou dominuje schopnost vytvořit jemné pěny v první řadě, tj. mezifázové stabilitu a rychlost jeho dosažení. To je důvod, proč spousta povrchově aktivních látek může produkovat podobné množství pěny, pokud jsou přítomny v dostatečné koncentraci, aby splňovaly předchozí dva požadavky. Při pohledu zpět na spoustu dalších pěnových papírů vidím, že existuje spousta zmatku příčiny a následku, protože jako nebyl srovnáván s podobnými. A protože existuje (správně) samostatné zaměření na stabilitu pěny, pro kterou máme na tomto webu další aplikace.
- tým záměrně používal povrchově aktivní látky „jak je“, protože jejich nečistoty se v datech objevují spíše zajímavě. Měření % pokrytí povrchu pocházejí, samozřejmě, z adsorpčních izotermií CMC a Γ a ty často vykazují podivné chování kvůli nízkým hladinám dalších složek. To nám obecně nevadí, povrchově aktivní látky jsou takové, jaké jsou, ale určitě komplikují akademické analýzy, když je třeba například vědět, zda máte 50% nebo 60% pokrytí povrchu.
Pěna techniky
měl jsem obecně věnována malá pozornost na různé pěny techniky, ale poznámka v předchozí části o pěn, že self-limiting jsem si uvědomil, že jsem přišel přes několik různých metod.
- třepací válec. Dát, řekněme, 10 ml roztoku do 130ml odměrného válce a oscilovat, kontrola objemu pěny po daný počet třese. Pokud dostanete 90% zachycený vzduch, pak jste na 100 ml, takže zjistíte, zda máte 91, 92 … dostane složité v 130ml válce. Můj dojem je, že tento druh pěny je relativně hrubý, ale možná se mýlím
- Ross-Miles. Vložte nějaký testovací roztok do dna vysokého válce. Nyní po kapkách přidejte další řešení shora. Kapky, které se rozbíjejí do kapaliny níže, vytvářejí pěnu. Změřte hlasitost na konci přidání a poté, pro stabilitu, hlasitost po několika minutách. Překvapivě se jedná o standardní test v oboru.
- mixér. Stačí si vzít velký mixér a dát do něj dostatek tekutiny, aby zakryl nože. Odstraňte a změřte objem nalitím obsahu do odměrného válce. Skutečnost, že to lze provést, naznačuje, že pěna je spíše hrubá, protože jemná pěna by se těžko nalila..
- planetový mixér. Vezměte si Kenwood Chef nebo ekvivalent s drátěným šlehačem a sledujte, co se stane, když se metla otáčí na své ose, zatímco se pohybuje kolem druhé osy. Papír z Sofia group ukazuje jasné, self-omezující účinek, jakmile se pěna dostane dostatečně silný, aby squash povrchové vlny, které se původně v pasti vzduchu, takže to vypadá dobře pro testování pro schopnost vytvářet jemnější pěny.
- Sparging sloupec. Vyfukujte vzduch fritou ve spodní části kolony obsahující pěnící roztok. Získáte představu o pěnivosti a stabilitě ze stabilní výšky pěny a / nebo můžete měřit hmotnost pěny přicházející přes vrchol v daném čase. Další podrobnosti jsou k dispozici na stránce frakcionace pěny.
- mikro-pěnový test. Jednou jsem musel měřit pěnivost pomocí mg povrchově aktivní látky a µl roztoku. To bylo pozoruhodně snadné, když stálý proud vzduchu foukal velmi jemnou injekční jehlou do roztoků v mikro-titrových deskách. Je to velmi dobrá technika s vysokou propustností (proto jsme ji vyvinuli), která rozlišuje pěnu s nízkou, střední a vysokou a pěnu s krátkou, střední a dlouhou životností. Je to hrubé, ale úžasně účinné.
- stlačený vzduch pěna. Mix povrchově aktivní látky roztoku s některými high-tlak vzduchu, ať je to cestování dolů potrubí, rozšiřuje, jak to jde, a vyrazil na, řekněme, skladování ropy plavidla v plamenech. Jednou jsem napsal aplikaci pro hasičský projekt, který vyžadoval teorii takové pěny a potřeboval nějaká měření k parametrizaci teorie. Bohužel živé experimenty na testovací plošině v plné velikosti selhaly, protože souprava během jednoho z testů shořela…
- aerosolové pěny. Jedná se o variantu předchozí, v menším měřítku. Pohonná hmota v plechovce (obvykle zemního plynu uhlovodíkové směsi) je krásně mísí do povrchově aktivní směs, takže vytváří množství jemných bublinek, když se náhle rozšiřuje. Typickým příkladem je holicí pěna, která musí být jemná, aby měla vysokou viskozitu a mezní napětí, aby zůstala na obličeji.
- ruční tření. Vím, že pěnění nemá z hlediska praní žádný význam – touha po něm je psychologická, ne fyzika. Takže jsem se nikdy neobtěžoval vidět, kolik pěny lze vytvořit nápaditým třením rukou. Je to docela hodně, ale podle mého názoru nestojí za námahu.
- štětka na holení. Nikdy jsem nerozuměl štětcům na holení. Nevytvořili zajímavé množství pěny a zdálo se mi, že je to komplikovaný způsob šíření mýdla po tváři. Ale pak jsem se nikdy neobtěžoval naučit se to dělat. Máte-li metla pryč na skvrnu mokrého mýdla na jedné ruce, nic moc se zdá, že se děje. Je to proto, že veškerá pěna je v kartáčku. Stačí vytlačit kartáč jakýmkoli způsobem a vyjde hmota velmi jemné, stabilní pěny, ideální pro umístění na obličej. Byl jsem velmi ohromen.
- pěnivá síť. Vezměte několik cm jemné sítě a otřete ji mezi rukama mokrým mýdlem. Stejně jako u holicího kartáče se nic moc nestane, pokud nevíte , o co se snažíte – musel jsem to zjistit na YouTube. Pokud zatáhnete síť mezi prsty, objeví se velké množství pěny. Opakujte to několikrát a dostanete úžasné množství jemné, stabilní pěny. Jemná síť je zjevně dobrá při rozbití větších bublin na menší. Proč se někdo obtěžuje trávit čas vytvářením této hmoty pěnových bublin, není otázka, na kterou jsem kvalifikován odpovědět.
- měření klíčových parametrů.
- samozřejmě výška pěny, kde je to vhodné, a poměr celkové výšky k množství kapaliny na dně nádoby, a jak se to mění v průběhu času.
- měřič vodivosti napříč známou mezerou, kalibrovaný vodivostí vody použité v experimentu, vám dává dobrou představu o objemovém podílu vzduchu.
- dejte velký hranol do kontaktu s pěnou a pár světlo do a ven z ní. Video ukazuje silný kontrast mezi kontaktem s vodou (bílá) a vzduchem (černá) a pak je snadné použít analýzu obrazu k měření pěny. Experimenty ukázaly, že hranol má překvapivě malou odchylku na samotné pěně, takže měření jsou relevantní. Je neuvěřitelně těžké získat dobrou analýzu obrazu z obrázků volné pěny, protože mezi stěnami a zbytkem je zřídka spolehlivý dobrý kontrast.
olejové pěny
zdá se zřejmé, že v olejích nemůžete vytvářet pěny. Povrchové napětí olejů je nízké a povrchově aktivní látka nemůže dělat velký rozdíl, a proto nemůže vstoupit do provozu zásadní stabilizační účinek elasticity. To platí obecně pro jednoduché uhlovodíkové oleje. K výrobě pěn v nich budete muset použít chytrý částic triky jako lyotropní fáze specifické povrchově aktivní látky (např. mono-Myristylglycerate) nebo hydrophobised forem (Binks ve službě Google Scholar). Skutečný ropný průmysl má však obrovské problémy s pěnami a umění / věda o nalezení odpěňovačů pro každou konkrétní ropu je hlavní výzvou. Proč mnoho surových olejů pěna?
nejjasnější vědecký popis toho pochází z práce Callaghana a kolegů z BP3. Pečlivě extrahovali všechny kyselé složky z široké škály olejů (tyto obvykle představovaly pouze 0,02% hmotnostních) a zjistili, že olej nevykazoval (a) žádnou elasticitu a (b) žádnou pěnění. Pokud přidali extrakty zpět do oleje bez pěny, vrátila se jak pružnost, tak pěnění. Kyseliny byly poměrně jednoduché alkanové kyseliny s dlouhým(ish) řetězcem, jako je dodekanová. I když tento dokument není záznam povrchové napětí a hrubé, jiné doklady ukazují typické hodnoty v nízké 30mN/m, ale může být snížena do poloviny 20 dodatky jednoduchých povrchově aktivní látky nebo odpěňovače. Nejedná se o obrovský pokles, a proto účinky pružnosti nemohou být velké. Nicméně, v surové oleje tlaky mohou být velmi vysoké, takže probublávání může být velmi násilný, když ropa dosáhne atmosférického tlaku, takže to nebude potřebovat velmi silný surfactancy efekt způsobí masivní pěny.
zpět na jiný typ pěny stabilizace, ropa je obvykle komplikováno přítomností asfaltény, které lze snadno krystalizovat/cluster na vzduch/olej rozhraní a poskytnout pěnění tímto způsobem. A jak uvidíme, stabilita pěny je výrazně zvýšena vysokou viskozitou, kterou může mnoho olejů snadno dodávat. Nic však není jednoduché: ukázalo se, že asfalteny jsou velmi skromné povrchově aktivní látky, které mohou produkovat pěnění v toluenu, kde jsou (podle definice) rozpustné.
protipožární pěny
to je obrovské téma. Jediným bodem zde je, že pro olej/benzín požáry povrchově aktivní látky by neměl být dobrý pro emulgační olej s vodou do pěny. Standardní teorie proto uvádí, že systém potřebuje velký „rozptylový koeficient“ (viz část Antifoam), kterého lze v praxi dosáhnout pouze fluorosurfaktanty. Tyto pěny jsou úžasně dobrý masážní přes obrovské plameny na zemi pěkně na povrchu hořící kapaliny (který, k překvapení mnoho, je „pouze“ v jeho bod varu – ne nějaký super-vysoká teplota) a uhasit oheň. Pro opravdu robustní pěny přidání bílkovin povrchově aktivní látky, je to dobrý nápad – obvykle jako součást rychlý/pomalý mix normální rychle surfaktant, aby se pěna a pomalé bílkoviny, které dosáhne rozhraní po čase a činí celou věc pozoruhodně pevné. Případně nějaké vysoké MWt polymerů může vykonávat tuto funkci k vytvoření AR-AFFF Odolná vůči Alkoholu-Aqueous Film Forming Foam, což znamená ten, který funguje nejen na non-polar požáry, ale také na lední požárů, pro které konvenční pěny může být příliš kompatibilní s kapalinou.
Nicméně, s vzdálit od fluorosurfactants (zdánlivě nevyhnutelné, oprávněné nebo ne) můj názor je, že je nutné se soustředit na vytvoření co říkám LRLP pěny, Nízký Poloměr a Nízká Propustnost, vytvořené pomocí standardního povrchově aktivní látky. Pokud prozkoumáte reologii pěny, drenáž, zrání Ostwaldu, uvidíte, že pěny s malým poloměrem jsou tužší a tvrdší. Takže můžete získat životnost pěny pomocí menších bublin. A s triky, jako je přidání kyseliny myristové, můžete vytvořit pěnu s nízkou propustností tím, že rozhraní bude tužší. To pomáhá snížit rychlost, jakou se teplé páry mohou pohybovat pěnou, což snižuje riziko jejich opětovného vznícení.
1J. Eastoe, J. S. Daltonová, Dynamické povrchové napětí a mechanismy adsorpce povrchově aktivních látek na rozhraní vzduch/voda, Zálohy na Koloidní a Rozhraní Vědy, 85, 2000, 103-144
2B. Petkova, S. Tcholakova, M. Chenkova, K. Golemanov, N. Denkov, D. Thorley, S. Stoyanov, Foamability vodných roztoků: Úloha povrchově aktivní látky, typ a koncentrace, Pokroky v Koloidu a Rozhraní Vědy 276 (2020) 102084
3IC Callaghan, et al, Identifikace Ropy Složek Odpovědných za Pěnění, SPE Deník, 25, 1985, 171-175