Antiespumantes d'organosilici: agents de control d'escuma d'alta-eficiència en aplicacions industrials
En la producció industrial moderna, l'escuma és omnipresent en fluids de processament, neteja de tancs, formulacions de productes i processos petroquímics i de tractament d'aigua. Els problemes causats per l'escuma inclouen la reducció de l'eficiència de l'alimentació, el malbaratament de matèries primeres, els cicles de producció prolongats i l'impacte en la qualitat i l'estabilitat del producte.
I. Què és un antiespumante organosilici?
Un antiespumante organosilici és un producte processat secundari a base d'oli de silicona, preparat afegint agents dispersants. La seva funció principal és prevenir la formació d'escuma, reduir la generació d'escuma o eliminar l'escuma existent. Aquests antiespumantes existeixen en diverses formes, com ara a base d'oli-, a base d'oli de silicona-, a base de-solució, a base d'emulsió-, d'auto-emulsionant i de pols-. Tenen un excel·lent rendiment d'eliminació d'escuma tant en sistemes d'escuma aquosos com no aquosos i s'utilitzen àmpliament en les indústries del petroli, la química, la fibra, la fabricació de paper, el processament d'aliments, la fermentació, el drenatge i el tractament d'aigües residuals.
II. Principi de funcionament dels antiespumantes d'organosilici
La capacitat d'antiescuma o de supressió{0}}de l'escuma dels antiespumantes d'organosilici prové de les seves característiques de baixa tensió superficial. L'oli de silicona aconsegueix el seu efecte antiespumant interferint amb la tensió superficial de la interfície gas-líquida. En els mitjans d'escuma, les partícules d'oli de silicona redueixen la tensió superficial, creant punts febles que provoquen la ruptura de l'escuma. La clau de l'activitat antiescuma rau en la ràpida dispersió de les partícules d'oli de silicona. El farciment de SiO2 afegit durant la producció afavoreix la dispersió ràpida de l'oli de silicona, creant un efecte de trencament continu d'escuma-. L'estabilitat i l'activitat dels antiespumantes de tipus emulsió-s'han d'equilibrar per garantir una alta activitat mantenint una baixa solubilitat tant en fase aquosa com en oleosa.
La funció dels antiespumantes es pot classificar en tres mecanismes
Trencament d'escuma
L'oli de silicona entra a l'escuma pel costat de l'aire, alterant l'estructura de l'escuma.
Supressió d'escuma
L'oli de silicona entra pel costat líquid, evitant la formació d'escuma.
Desespumant
L'oli de silicona penetra a la interfície de la bombolla, fent que les bombolles surin a la superfície.
III. Anàlisi de les característiques dels antiespumantes organosilici
La naturalesa no-polar dels antiespumantes d'organosilici els fa insolubles en diversos medis, com ara aigua, olis animals i vegetals i olis minerals de punt d'ebullició elevat--, proporcionant una àmplia aplicabilitat i efectes de supressió d'escuma-de llarga durada.
Posseeix una tensió superficial baixa, només requereix una quantitat molt petita (de 10 * 10⁻⁶ a 200 * 10⁻⁶ de líquid espumant) per aconseguir un desescumador altament eficient sense afectar el rendiment del producte.
Presenta una excel·lent estabilitat química i resistència a la calor, eliminant eficaçment fins i tot a temperatures de fins a 150 graus.
La inercia fisiològica de l'oli de metil silicona el fa adequat per a la indústria alimentària, cosmètica i farmacèutica. És segur per a ús humà i té una demanda bioquímica d'oxigen (BOD) extremadament baixa, per la qual cosa és respectuós amb el medi ambient.
Els antiespumantes de silicona orgànica no només trenquen l'escuma existent, sinó que també inhibeixen la formació d'escuma. Només calen petites quantitats per aconseguir una eliminació d'escuma altament eficient en mitjans d'escuma, amb un ús tan baix com 1 part per milió (ppm), donant lloc a efectes significatius. El seu rang d'aplicació és ampli, d'1 a 100 ppm, el que la fa tant econòmica com respectuosa amb el medi ambient, sense comprometre la puresa de la substància desescumada.
