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化学中的泡沫定义(什么是化学术语中的泡沫)

释放双眼,带上耳机,听听看~!
每个人都见过泡沫或在某些时候处理过泡沫,但根据科学化学标准,泡沫是什么?

上面有泡沫的咖啡。

泡沫是通过在固体或液体中捕获空气或气泡而制成的物质。通常,气体的体积远大于液体或固体的体积,薄膜隔开气穴。

泡沫的另一个定义是起泡的液体,特别是如果气泡或泡沫是不受欢迎的。泡沫会阻碍液体的流动并阻碍气体与空气的交换。可以将消泡剂添加到液体中以帮助防止形成气泡。

术语泡沫也可以指其他类似于泡沫的现象,例如泡沫橡胶和量子泡沫。

泡沫是如何形成的

为了形成泡沫,必须满足三个要求。需要机械工作来增加表面积。这可以通过搅拌、将大量气体分散到液体中或将气体注入液体中来实现。第二个要求是必须存在表面活性剂或表面活性成分以降低表面张力。最后,泡沫的形成速度必须快于分解速度。

泡沫本质上可以是开孔或闭孔的。孔连接开孔泡沫中的气体区域,而闭孔泡沫具有封闭的孔。细胞的排列通常是无序的,具有不同的气泡大小。细胞呈现最小的表面积,形成蜂窝形状或镶嵌。

泡沫通过 Marangoni 效应和范德华力稳定。Marangoni 效应是由于表面张力梯度而沿流体之间界面的质量传递。在泡沫中,这种效果起到恢复薄片(相互连接的薄膜网络)的作用。当存在偶极表面活性剂时,范德华力会形成双电层。

当气泡通过泡沫上升时,泡沫会变得不稳定。此外,重力将液体拉向下方,形成液气泡沫。由于整个结构的浓度差异,渗透压会排出薄片。拉普拉斯压力和分离压力也会使泡沫不稳定。

泡沫的例子

由液体中的气体形成的泡沫的例子包括生奶油、阻燃泡沫和肥皂泡。上升的面包面团可以被认为是半固体泡沫。固体泡沫包括干木、聚苯乙烯泡沫、记忆泡沫和垫泡沫(如露营和瑜伽垫)。也可以使用金属制造泡沫。

泡沫用途

泡泡和沐浴露是泡沫的有趣用途,但它也有许多实际用途。

  • 阻燃泡沫用于灭火。
  • 固体泡沫可用于设计坚固而轻质的材料。
  • 固体泡沫是优良的热绝缘体。
  • 固体泡沫用于制造浮选装置。
  • 由于固体泡沫重量轻且可压缩,因此它们是极好的填充和包装材料。
  • 称为复合泡沫的闭孔泡沫由基质中的空心颗粒组成。这种类型的泡沫用于制造形状记忆树脂。复合泡沫也用于太空和深海探索。
  • 自结皮或自结皮泡沫由具有较低密度核心的致密表皮组成。这种泡沫用于制造鞋底、床垫和婴儿座椅。
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