Общая характеристика пенообразователей

Пены получают из водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ). Основное отличительное свойство этих веществ заключается в их способности самопроизвольно концентрироваться на границе раздела фаз «вода – воздух» и «вода – углеводороды».

Характерной особенностью ПАВ – пенообразователей является их способность к образованию мицелл, в которых ПАВ аккумулируются, если их концентрация превысила критическое значение, называемое критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). При появлении свободной поверхности, например при пенообразовании, молекулы ПАВ из мицелл поступают на поверхность пенных пленок. Вновь образованная поверхность пленок будет стабильной до тех пор, пока запас молекул в мицеллах не исчерпается.

Классификация пенообразователей по составу и назначению

По природе основного ПАВ

- протеиновые (белковые);

- синтетические углеводородные

- фторсодержащие.

По способу образования

- химические (конденсационные);

- воздушно-механические;

- барботажные;

- струйные.

По назначению пенообразователя различают:

- общего назначения;

- целевого назначения;

- пленкообразующие.

Химическая пена

В химической пене пузырьки наполнены углекислым газом. Такая пена образуется обычно смешиванием гидрокарбоната натрия NaHCO₃ с сульфатом алюминия Al₂(SO₄)₃.

На первом этапе сульфат алюминия подвергается гидролизу с образованием серной кислоты, поле чего последняя реагирует с содой, образуя пузырьки углекислого газа. Упрощенно это процесс может быть представлен уравнениями:

Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O ® 2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄

H₂SO₄ + NaHCO₃ ® CO₂ + H₂O + Na₂SO₄

Иногда в химических огнетушителях используют непосредственно гидрокарбонат натрия и серную кислоту.