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消泡剂通过多种机制有效地控制和不需要的泡沫。这些机制主要包括:降低表面张力。消泡剂添加到泡沫体系中,能够显著降低体系的表面张力,从而导致泡沫破裂。这是因为消泡剂通常在水中的溶解度较小,所以它们集中在气液界面,使得表面张力在局部降低,而周围的表面张力几乎没有变化。这种张力差异导致泡沫破裂。破坏膜弹性。消泡剂会向气液界面扩散,干扰具有稳泡作用的表面活性剂的正常功能,从而减弱泡沫膜的弹性,导致气泡破灭。促进液膜排液。消泡剂能加速泡沫液膜中液体的排泄,导致液膜变薄直至破裂。泡沫排液的速率可以反映其稳定性,因此加速泡沫排液的物质也有消泡效果。添加疏水固体颗粒。在气泡表面添加疏水固体颗粒,如某些油脂类物质,可以吸引表面活性剂的疏水端,使其产生亲水性并进入水相,从而破坏泡沫稳定性。
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生产过程中,在进行细胞培养时,经常会遇到泡沫的烦恼,易导致液泛跑料,不得不降低装罐系数,降低或中停通气搅拌,使得发酵效率和产能受到比较大的影响。而加入少量的消泡剂,可有效泡沫,并抑制泡沫的产生,从而提高了产能。消泡剂的加入为后续的生产过程中引入了新物质,鉴于 对生物制药工艺的监管越来越严格,尤其是原辅料和工艺控制过程,目前企业有必要对消泡剂残留检测进行深入的研究。
聚醚类消泡剂特点是:毒性小,能用于微生物的发酵,而且能耐高温、高碱性和高酸性。有机硅消泡剂特点是:消泡性能强,不耐高温和酸,主要是包括二甲基硅油,西甲硅油,聚醚硅油等。微源检测为了客观地表达生物发酵液中使用消泡剂的作用,我们做了对比试验见下图,左边为加入一滴消泡剂的试管,右边是未加入消泡剂的试管,可以比较明显的看到,消泡剂有比较强的消泡能力。
消泡剂是一种能降低水、附近溶液、同城悬浮液等的表面张力,防止泡沫形成,或使原有泡沫减少或消灭的物质。其作用原理是让气泡壁失去稳定而破裂,从而释放出包裹的气体。
消泡剂应具备下列性质:①消泡力强,用量少;②加到起泡体系中不影响体系的基本性质,即不与被消泡物质反应;③加到起泡体系中不影响液体的透明度;④不易在液体中分散而能均匀地附着在气泡壁上;⑤具有一定的黏度,能在液体表面形成薄膜或纤维状物质,以增加消泡效果 。消泡剂的主要用途有:纺织印染、食品加工、当地医药制剂、附近水处理、当地金属加工等行业。
消泡剂是一种助剂,其功能是在生产过程中物料形成的泡沫,主要组分为有机硅成分,常温下是不挥发的油状液体,在水、同城动植物油及矿物油中不溶,或溶解度很小,既能耐高温,也能耐低温。
消泡剂投加法是较为方便快捷的消泡方式,那消泡剂产生消泡作用的主要原理是什么呢?
原理一:降低泡沫表面张力导致泡沫破裂
将油性消泡剂加入起泡液中,这类消泡剂不易溶于水,进入泡沫内部,降低泡沫的表面张力,由于泡沫周围的表面张力几乎没有减小,形成压力差,使得表面降低的部分被四周牵引和延伸,终导致泡沫破裂。
原理二:破坏泡沫膜弹性导致泡沫破裂
将消泡剂添加到发泡体系中,会在其中分散开来,阻止表面活性剂稳固泡沫膜弹性,从而使泡沫膜弹性被破坏导致泡沫破裂。
原理三:促进液膜排液
将消泡剂添加到液体中,能促进液膜排液,从而导致泡沫破裂,不过从排液的速率上可以看出泡沫的稳定性,排液快说明泡沫不够稳定,所以我们也可以添加加速泡沫排液的化学物质来辅助消泡。