منتجاتنا الرئيسية: السيليكون الأميني، سيليكون كتلة، سيليكون محب للماء، كل من مستحلب السيليكون، محسن ثبات الاحتكاك الرطب، طارد للماء (خالي من الفلور، الكربون 6، الكربون 8)، مواد كيميائية غسيل ديمين (ABS، إنزيم، واقي سباندكس، مزيل المنغنيز)، الدول الرئيسية للتصدير: الهند وباكستان وبنجلاديش وتركيا وإندونيسيا وأوزبكستان وغيرها، لمزيد من التفاصيل يرجى الاتصال: ماندي +86 19856618619 (واتساب)
مبدأ وتصنيف واختيار وجرعة مزيلات الرغوة

لقد حيرت مشكلة الرغوة في معالجة المياه الكثيرين. في المرحلة الأولى من التشغيل، تُستخدم الرغوة، ورغوة المواد الخافضة للتوتر السطحي، ورغوة التأثير، ورغوة البيروكسيد، والرغوة الناتجة عن إضافة مبيد بكتيريا غير مؤكسد في معالجة المياه المتداولة، وغيرها. لذا، يُعد استخدام مزيل الرغوة في معالجة المياه أمرًا شائعًا نسبيًا. تُقدم هذه المقالة شرحًا شاملًا لمبدأ مزيل الرغوة، وتصنيفه، واختياره، وجرعته.

★ إزالة الرغوة
1. الطرق الفيزيائية

من الناحية الفيزيائية، تشمل طرق إزالة الرغوة بشكل رئيسي وضع حاجز أو شاشة ترشيح، والتحريك الميكانيكي، والكهرباء الساكنة، والتجميد، والتسخين، والبخار، والإشعاع، والطرد المركزي عالي السرعة، وخفض الضغط، والاهتزاز عالي التردد، والتفريغ اللحظي، والموجات فوق الصوتية (التحكم الصوتي في السائل). تُعزز هذه الطرق جميعها معدل انتقال الغاز عند طرفي الغشاء السائل، وتفريغ السائل من غشاء الفقاعات بدرجات متفاوتة، مما يجعل عامل استقرار الرغوة أقل من عامل التوهين، مما يؤدي إلى انخفاض عدد الرغوة تدريجيًا. ومع ذلك، فإن العيب الشائع لهذه الطرق هو أنها مقيدة بشدة بالعوامل البيئية، وانخفاض معدل إزالة الرغوة. أما مزاياها فهي حماية البيئة وارتفاع معدل إعادة الاستخدام.

2. الطرق الكيميائية

تتضمن الطرق الكيميائية لإزالة الرغوة بشكل أساسي طريقة التفاعل الكيميائي وإضافة مزيل الرغوة.

تشير طريقة التفاعل الكيميائي إلى التفاعل الكيميائي بين عامل الرغوة وعامل الرغوة بإضافة بعض الكواشف لإنتاج مواد غير قابلة للذوبان في الماء، مما يقلل تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي في الغشاء السائل ويعزز تفتيت الرغوة. ومع ذلك، لهذه الطريقة بعض العيوب، مثل عدم التأكد من تركيب عامل الرغوة وضرر المواد غير القابلة للذوبان على معدات النظام. تُعد طريقة إضافة مزيلات الرغوة أكثر طرق إزالة الرغوة شيوعًا في مختلف الصناعات حاليًا. وتتمثل أهم ميزة لهذه الطريقة في كفاءتها العالية في إزالة الرغوة وسهولة استخدامها. ومع ذلك، فإن إيجاد مزيل رغوة مناسب وفعال هو المفتاح.

★مبدأ مزيل الرغوة

تتمتع مزيلات الرغوة، المعروفة أيضًا باسم مزيلات الرغوة، بالمبادئ التالية:

١. آلية انخفاض التوتر السطحي الموضعي للرغوة، مما يؤدي إلى انفجارها، هي رشّ كحولات أو زيوت نباتية عالية التركيز على الرغوة، وعند إذابتها في سائل الرغوة، ينخفض ​​التوتر السطحي بشكل ملحوظ. ولأن هذه المواد عادةً ما تكون منخفضة الذوبان في الماء، فإن انخفاض التوتر السطحي يقتصر على الجزء الموضعي من الرغوة، بينما لا يكاد يتغير التوتر السطحي المحيط بها. الجزء ذو التوتر السطحي المنخفض يُسحب بقوة ويمتد في جميع الاتجاهات، ثم ينكسر.

2. يؤدي تدمير مرونة الغشاء إلى إضافة مزيل الرغوة الذي يكسر الفقاعات إلى نظام الرغوة، والذي ينتشر إلى واجهة الغاز السائل، مما يجعل من الصعب على المادة الخافضة للتوتر السطحي ذات تأثير تثبيت الرغوة استعادة مرونة الغشاء.

٣. يمكن لمزيلات الرغوة التي تُعزز تصريف طبقة السائل أن تُعزز تصريفها، مما يُسبب انفجار الفقاعات. يعكس معدل تصريف الرغوة ثباتها. كما أن إضافة مادة تُسرّع تصريف الرغوة يُسهم في إزالة الرغوة.

٤. قد تُسبب إضافة جسيمات صلبة كارهة للماء انفجار فقاعات على سطحها. تجذب هذه الجسيمات الصلبة الطرف الكاره للماء من المادة الخافضة للتوتر السطحي، مما يجعلها محبة للماء وتدخل في طور الماء، مما يُسهم في إزالة الرغوة.

٥. قد تُسبب المواد الخافضة للتوتر السطحي المُذيبة والرغوية انفجار الفقاعات. بعض المواد منخفضة الوزن الجزيئي، والتي يُمكن خلطها بالكامل بالمحلول، قد تُذيب المادة الخافضة للتوتر السطحي وتُقلل تركيزها الفعال. المواد منخفضة الوزن الجزيئي التي تُؤدي إلى هذا التأثير، مثل الأوكتانول والإيثانول والبروبانول والكحوليات الأخرى، لا تُقلل تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي في الطبقة السطحية فحسب، بل تذوب أيضًا في طبقة امتصاص المادة الخافضة للتوتر السطحي، مما يُقلل من تماسك جزيئاتها، وبالتالي يُضعف استقرار الرغوة.

٦. تلعب الطبقة الكهربائية المزدوجة لمادة تفكيك الإلكتروليت دورًا في إزالة الرغوة، وذلك من خلال تفاعلها مع الرغوة لإنتاج سائل رغوي مستقر. إضافة إلكتروليت عادي يُؤدي إلى انهيار الطبقة الكهربائية المزدوجة لمادة تفكيك الإلكتروليت.

★ تصنيف مزيلات الرغوة

يمكن تقسيم مزيلات الرغوة المستخدمة بشكل شائع إلى السيليكون (الراتنج)، والمواد الخافضة للتوتر السطحي، والألكان، والزيت المعدني وفقًا لتكوينها.

١. تُستخدم مزيلات رغوة السيليكون (الراتنج)، والمعروفة أيضًا باسم مزيلات رغوة المستحلب، عن طريق استحلاب راتنج السيليكون وتوزيعه باستخدام مستحلبات (مواد خافضة للتوتر السطحي) في الماء قبل إضافته إلى مياه الصرف الصحي. يُعد مسحوق ثاني أكسيد السيليكون الناعم نوعًا آخر من مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون، ويتميز بتأثير أفضل في إزالة الرغوة.

2. المواد الخافضة للتوتر السطحي مثل مزيلات الرغوة هي في الواقع مستحلبات، أي أنها تستخدم تشتت المواد الخافضة للتوتر السطحي للحفاظ على المواد المكونة للرغوة في حالة مستحلبة مستقرة في الماء، وذلك لتجنب تكوين الرغوة.

٣. مزيلات الرغوة القائمة على الألكانات هي مزيلات رغوة تُصنع عن طريق استحلاب وتشتيت شمع البارافين أو مشتقاته باستخدام مستحلبات. يشبه استخدامها مزيلات الرغوة المستحلبة القائمة على المواد الخافضة للتوتر السطحي.

٤. يُعدّ الزيت المعدني العنصر الرئيسي لإزالة الرغوة. لتحسين التأثير، يُخلط أحيانًا صابون معدني وزيت سيليكون وسيليكا ومواد أخرى معًا للاستخدام. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أحيانًا إضافة مواد خافضة للتوتر السطحي لتسهيل انتشار الزيت المعدني على سطح محلول الرغوة أو لتوزيع الصابون المعدني والمواد الأخرى بالتساوي في الزيت المعدني.
★ مزايا وعيوب أنواع مختلفة من مزيلات الرغوة

يُعدّ البحث والتطبيق لمزيلات الرغوة العضوية، مثل الزيوت المعدنية، والأميدات، والكحولات المنخفضة، والأحماض الدهنية، وإسترات الأحماض الدهنية، وإسترات الفوسفات، وغيرها، من المراحل المبكرة نسبيًا، وتنتمي إلى الجيل الأول من مزيلات الرغوة. تتميز هذه المواد بسهولة توفرها، وأدائها البيئي العالي، وانخفاض تكاليف إنتاجها؛ أما عيوبها فتتمثل في انخفاض كفاءتها، وخصوصيتها العالية، وظروف استخدامها القاسية.

مزيلات رغوة البولي إيثر هي مزيلات رغوة من الجيل الثاني، وتشمل بشكل رئيسي بولي إيثرات ذات سلسلة مستقيمة، وبولي إيثرات مشتقة من الكحولات أو الأمونيا، ومشتقات بولي إيثرات مع استرة المجموعة النهائية. ومن أهم مزايا مزيلات رغوة البولي إيثر قدرتها العالية على منع الرغوة. كما تتميز بعض مزيلات رغوة البولي إيثر بخصائص ممتازة، مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الأحماض والقلويات القوية. أما عيوبها فتتمثل في ظروف درجة الحرارة، وضيق مناطق الاستخدام، وضعف قدرتها على إزالة الرغوة، وانخفاض معدل تكسر الفقاعات.

تتميز مزيلات الرغوة السيليكونية العضوية (مزيلات الرغوة من الجيل الثالث) بأداء قوي في إزالة الرغوة، وسرعة في إزالة الرغوة، وانخفاض في تقلباتها، وعدم سميتها للبيئة، وعدم وجود خمول فسيولوجي، ونطاق واسع من التطبيقات. لذلك، تتمتع بآفاق تطبيقية واسعة وإمكانات سوقية هائلة، إلا أن أداءها في إزالة الرغوة ضعيف.

يجمع مزيل رغوة بولي سيلوكسان المُعدَّل بالبولي إيثر بين مزايا مزيلات رغوة البولي إيثر ومزيلات رغوة السيليكون العضوي، وهو اتجاه تطوير مزيلات الرغوة. يمكن أحيانًا إعادة استخدامه نظرًا لذوبانيته العكسية، ولكن حاليًا، لا توجد سوى أنواع قليلة من هذه مزيلات الرغوة، وهي لا تزال في مرحلة البحث والتطوير، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج.

★ اختيار مزيلات الرغوة

يجب أن يتوافق اختيار مزيلات الرغوة مع المعايير التالية:

١. إذا كان غير قابل للذوبان أو غير قابل للذوبان في محلول الرغوة، فسوف يكسر الرغوة. يجب تركيز مزيل الرغوة على طبقة الرغوة. بالنسبة لمزيلات الرغوة، يجب تركيزها وتركيزها فورًا، بينما بالنسبة لمثبطات الرغوة، يجب الحفاظ عليها في هذه الحالة بانتظام. لذا، تكون مزيلات الرغوة في حالة تشبع فائق في السوائل الرغوية، وتكون فقط غير القابلة للذوبان أو ضعيفة الذوبان هي المعرضة للوصول إلى التشبع الفائق. إذا كانت غير قابلة للذوبان أو صعبة الذوبان، فمن السهل تجمعها عند نقطة التلامس بين الغاز والسائل، ويسهل تركيزها على غشاء الفقاعات، ويمكن أن تعمل بتركيزات أقل. يجب أن تكون جزيئات المادة الفعالة، وهي مزيل الرغوة المستخدم في أنظمة المياه، كارهة للماء بشدة ومحبة للماء بشكل ضعيف، مع قيمة HLB تتراوح بين ١.٥ و٣ للحصول على أفضل تأثير.

٢. التوتر السطحي أقل من التوتر السطحي للسائل الرغوي، وفقط عندما تكون القوى الجزيئية لمزيل الرغوة صغيرة والتوتر السطحي أقل من التوتر السطحي للسائل الرغوي، يمكن لجسيمات مزيل الرغوة اختراق غشاء الرغوة والتمدد فيه. تجدر الإشارة إلى أن التوتر السطحي لمحلول الرغوة ليس التوتر السطحي للمحلول، بل التوتر السطحي لمحلول الرغوة.

٣. هناك درجة معينة من التقارب مع السائل الرغوي. ولأن عملية إزالة الرغوة في الواقع عبارة عن منافسة بين سرعة انهيار الرغوة وسرعة تكوينها، يجب أن يكون مزيل الرغوة قادرًا على الانتشار بسرعة في السائل الرغوي ليلعب دورًا فعالًا في مجموعة أوسع من السوائل الرغوية. ولجعل مزيل الرغوة ينتشر بسرعة، يجب أن يكون لمكونه النشط درجة معينة من التقارب مع محلول الرغوة. تكون المكونات النشطة لمزيلات الرغوة قريبة جدًا من السوائل الرغوية، مما يؤدي إلى ذوبانها؛ كما أنها قليلة جدًا ويصعب تشتيتها. ولا يمكن تحقيق فعالية جيدة إلا عندما يكون التقارب مناسبًا.

٤. لا تخضع مزيلات الرغوة لتفاعلات كيميائية مع السوائل الرغوية. عند تفاعلها مع السوائل الرغوية، تفقد فعاليتها وقد تُنتج مواد ضارة تُؤثر على نمو الميكروبات.

٥. انخفاض معدل التقلب وطول مدة المفعول. أولًا، من الضروري تحديد ما إذا كان النظام الذي يتطلب استخدام مزيلات الرغوة مائيًا أم زيتيًا. في صناعة التخمير، ينبغي استخدام مزيلات رغوة زيتية، مثل السيليكون المُعدَّل بالبولي إيثر أو تلك القائمة على البولي إيثر. تتطلب صناعة الطلاء المائي مزيلات رغوة مائية ومزيلات رغوة سيليكونية عضوية. اختر مزيل الرغوة المناسب، وقارن الكمية المضافة، وبناءً على السعر المرجعي، حدد منتج مزيل الرغوة الأنسب والأكثر اقتصادًا.

★العوامل المؤثرة على فعالية استخدام مزيل الرغوة

١. تؤثر قابلية تشتت مزيلات الرغوة وخصائص سطحها في المحلول بشكل كبير على خصائصها الأخرى. يجب أن تتمتع مزيلات الرغوة بدرجة تشتت مناسبة، وقد تؤثر الجسيمات الكبيرة أو الصغيرة جدًا على قدرتها على إزالة الرغوة.

٢. توافق مُزيل الرغوة في نظام الرغوة: عندما يذوب المُزيل السطحي تمامًا في محلول مائي، يُوزّع عادةً بشكل مُوجّه على السطح الفاصل بين الغاز والسائل للرغوة لتثبيتها. عندما يكون المُزيل السطحي في حالة غير قابلة للذوبان أو مُشبعة، تتشتت الجسيمات في المحلول وتتراكم على الرغوة، وتعمل الرغوة كمُزيل للرغوة.

٣. تؤثر درجة حرارة نظام الرغوة ودرجة حرارة سائل الرغوة أيضًا على أداء مزيل الرغوة. عند ارتفاع درجة حرارة سائل الرغوة نفسه، يُنصح باستخدام مزيل رغوة خاص مقاوم لدرجات الحرارة العالية، لأن استخدام مزيل رغوة عادي سيقلل تأثير مزيل الرغوة بشكل كبير، وسيعمل مزيل الرغوة مباشرةً على تفكيك مستحلب المستحضر.

٤. تغليف وتخزين ونقل مزيلات الرغوة مناسب للتخزين في درجة حرارة تتراوح بين ٥ و٣٥ درجة مئوية، ومدة صلاحيتها عادةً ٦ أشهر. تجنب وضعها بالقرب من مصدر حرارة أو تعريضها لأشعة الشمس. وفقًا لطرق التخزين الكيميائية الشائعة، تأكد من إغلاق العبوة بإحكام بعد الاستخدام لتجنب تلفها.

٦. تختلف نسبة إضافة مزيلات الرغوة إلى المحلول الأصلي والمحلول المخفف اختلافًا طفيفًا، كما أن النسبة غير متساوية. نظرًا لانخفاض تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي، فإن مستحضر مزيل الرغوة المخفف غير مستقر للغاية ولا يتفكك بسرعة. أداء مزيل الرغوة ضعيف نسبيًا، وهو غير مناسب للتخزين طويل الأمد. يُنصح باستخدامه فورًا بعد التخفيف. يجب التحقق من نسبة مزيل الرغوة المضافة من خلال اختبارات ميدانية لتقييم فعاليتها، ويجب عدم الإفراط في إضافتها.

★جرعة مزيل الرغوة

هناك أنواع عديدة من مزيلات الرغوة، وتختلف الجرعة المطلوبة لكل نوع. فيما يلي، سنقدم جرعات ستة أنواع من مزيلات الرغوة:

1. مزيل الرغوة الكحولي: عند استخدام مزيل الرغوة الكحولي، تكون الجرعة عمومًا في حدود 0.01-0.10%.

2. مزيلات الرغوة القائمة على الزيت: كمية مزيلات الرغوة القائمة على الزيت المضافة تتراوح بين 0.05-2%، وكمية مزيلات الرغوة القائمة على إستر الأحماض الدهنية المضافة تتراوح بين 0.002-0.2%.

3. مزيلات الرغوة الأميدية: تتمتع مزيلات الرغوة الأميدية بتأثير أفضل، وكمية الإضافة تكون عمومًا في حدود 0.002-0.005%.

4. مزيل الرغوة بحمض الفوسفوريك: تُستخدم مزيلات الرغوة بحمض الفوسفوريك بشكل شائع في الألياف والزيوت التشحيمية، مع إضافة كمية تتراوح بين 0.025-0.25%.

5. مزيل الرغوة الأميني: يستخدم مزيل الرغوة الأميني بشكل أساسي في معالجة الألياف، مع إضافة كمية تتراوح بين 0.02% إلى 2%.

7. مزيلات الرغوة القائمة على الأثير: تُستخدم مزيلات الرغوة القائمة على الأثير عادةً في طباعة الورق والصباغة والتنظيف، بجرعة نموذجية تتراوح من 0.025 إلى 0.25%.