Chất phá bọt là gì? Đặc điểm, ứng dụng trong công nghiệp sản xuất

Bọt gây cản trở nghiêm trọng trong nhiều quy trình công nghiệp và xử lý nước. Bài viết này khám phá chất phá bọt là gì, làm rõ đặc điểm và nguyên lý hoạt động của chúng. Đồng thời, Thiết bị ngành nước Song Phụng sẽ đi sâu vào những ứng dụng quan trọng của chất phá bọt trong lĩnh vực xử lý nước, giúp tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu chi phí vận hành.

Chất phá bọt là gì?

Chất phá bọt là các hóa chất có tác dụng loại bỏ hoặc ngăn chặn sự hình thành bọt trong các quá trình sản xuất sản phẩm công nghiệp hay trong quá trình xử lý nước thải. Bọt thường xuất hiện do sự hiện diện của các chất hoạt động bề mặt, làm tăng sức căng bề mặt giữa khí và lỏng, khiến các bong bóng bọt ổn định và khó vỡ.

Có 2 loại chất phá bọt phổ biến:

• Defoamer: Dùng để phá các loại bọt có kích thước lớn (bọt Macro).
• Deaerator: Dùng để phá các loại bọt nhỏ (bọt Micro)

Đặc điểm của chất phá bọt

Đặc điểm của chất phá bọt gồm những điểm chính sau:

• Chất phá bọt thường có màu trắng hoặc vàng nâu, tồn tại dưới dạng nhũ tương.
• Chất phá bọt không hòa tan trong nước hoặc môi trường mà nó hoạt động, chỉ tác động cục bộ lên bề mặt bọt để làm vỡ bong bóng.
• Có khả năng hoạt động tốt trong môi trường axit, kiềm và trung tính, chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến đổi.
• Độ pH của nhũ tương chất phá bọt thường nằm trong khoảng 5–8.
• Chất phá bọt làm giảm sức căng bề mặt của màng bọt, phá hủy cấu trúc cơ học của lớp bọt, khiến bong bóng vỡ ra nhanh chóng.
• Có khả năng hấp thụ các phân tử chất hoạt động bề mặt như wax soap, amide, hydrophobic silica; đồng thời mang và dàn trải các chất như dầu khoáng (mineral oil), paraffin, dầu thiên nhiên và cồn béo.
• Không tạo ra chất độc hại, không ảnh hưởng đến vi sinh vật và không làm thay đổi tính chất vật lý, hóa học hay độ bền của sản phẩm.

>>> Tìm hiểu thêm: Nồng độ pH của nước mưa là bao nhiêu? Có nên sử dụng nước mưa để ăn uống, sinh hoạt

Nguyên lý hoạt động của chất phá bọt

Chất phá bọt (Defoamer/Antifoam) hoạt động dựa trên khả năng làm suy yếu và phá vỡ cấu trúc của màng bọt, khiến các bọt khí không thể duy trì và xẹp xuống. Khi được thêm vào, chúng hoạt động theo các cơ chế chính sau:

Giai đoạn 1: Phân tán và lan rộng trên bề mặt bọt

Do có sức căng bề mặt thấp, các hạt chất phá bọt sẽ nhanh chóng di chuyển và lan rộng trên bề mặt của các màng bọt khí. Chúng không bị hòa tan hoàn toàn mà tạo thành các hạt nhỏ, không phân cực.

Giai đoạn 2: Làm yếu và xuyên thủng màng bọt

• Khi các hạt chất phá bọt tiếp cận màng bọt, chúng sẽ chèn vào giữa các phân tử chất hoạt động bề mặt (surfactant) đang ổn định màng bọt.
• Sự hiện diện của chất phá bọt tạo ra một điểm yếu cục bộ trên màng bọt. Sức căng bề mặt tại điểm đó giảm đột ngột hoặc trở nên không đồng đều.

Giai đoạn 3: Gây vỡ màng bọt

Do sự mất cân bằng sức căng bề mặt cục bộ, áp suất bên trong bong bóng khí không còn được duy trì. Màng bọt bị kéo giãn, mỏng đi và cuối cùng bị vỡ ra, giải phóng khí ra ngoài.

Ngoài ra, một số chất phá bọt còn có khả năng làm tăng thoát nước khỏi màng bọt, khiến màng mỏng đi nhanh chóng và dễ vỡ hơn.

Giai đoạn 4: Ngăn ngừa tái tạo bọt

Sau khi bọt bị phá vỡ, các hạt chất phá bọt vẫn tồn tại trong hệ thống, tiếp tục ngăn chặn sự hình thành lại của các bọt khí mới bằng cách duy trì sức căng bề mặt thấp hoặc cản trở sự ổn định của màng bọt.

>>> Đọc thêm: TOP 5 loại hóa chất bể bơi xử lý nước hiệu quả và an toàn

Ứng dụng của chất phá bọt trong các hoạt động sản xuất

Dưới đây là ứng dụng cụ thể của chất phá bọt trong các ngành sản xuất:

• Ngành công nghiệp dệt may: Chất chống bọt đảm bảo thuốc nhuộm thấm đều, tạo màu sắc rực rỡ và đồng nhất. Chúng ngăn bọt gây vệt, giúp lớp hoàn thiện vải mịn màng, nâng cao chất lượng sản phẩm.
• Ngành công nghiệp sản xuất giấy: Chất chống tạo bọt loại bỏ bọt trong quá trình nghiền bột và xeo giấy, cải thiện tách sợi và cấu trúc giấy. Chúng đảm bảo lớp phủ mịn, tăng khả năng in và độ bóng của giấy.
• Xử lý nước thải: Chất phá bọt trong xử lý nước thải hỗ trợ phá vỡ lớp bọt dày trong bể sục khí, giúp tách chất rắn khỏi pha lỏng hiệu quả. Điều này đẩy nhanh quá trình xử lý, giảm thể tích bùn và tăng tính bền vững.
• Ngành công nghiệp dầu khí: Chất chống tạo bọt giảm bọt trong đường ống khai thác dầu thô, ngăn tắc nghẽn và đảm bảo dòng chảy liên tục. Trong nhà máy xử lý khí, chúng tối ưu hóa việc tách khí tự nhiên khỏi ngưng tụ, nâng cao hiệu quả sản xuất.

Phân loại hóa chất phá bọt 

Phân loại theo thành phần hóa học là cách phân loại cơ bản và quan trọng nhất vì nó quyết định tính chất cũng như ứng dụng của chất phá bọt.

Chất phá bọt gốc dầu Silicone

Đây là loại chất phá bọt phổ biến nhất hiện nay, được tạo thành từ silicon và các hợp chất polydimethylsiloxane. Nhờ đặc tính trơ về mặt hóa học, không tan trong nước, ổn định ở nhiệt độ cao và có sức căng bề mặt thấp, chúng có khả năng lan truyền nhanh qua màng bọt để phá vỡ hiệu quả các bọt khí hình thành.

Loại chất phá bọt này đặc biệt hiệu quả trong việc giải phóng không khí bị cuốn vào dung dịch và thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất sơn nhũ tương, chất phủ và các quy trình cần kiểm soát bọt.

Chất phá bọt gốc công béo

Là sản phẩm nhũ hóa từ cồn béo cao cấp, không chứa silicon, có khả năng phân hủy sinh học cao hơn chất phá bọt silicone. Loại này phù hợp với các quy trình sản xuất giấy, xử lý nước thải chăn nuôi và nước thải sinh hoạt vì khả năng phân tán đều trong nước và giảm cặn do bọt gây ra.

Chất phá bọt gốc dầu khoáng

Chất phá bọt gốc dầu khoáng là các sản phẩm nhũ hóa từ dầu khoáng, các hợp chất este của axit béo và các chất kỵ nước. Chúng rất bền với nhiệt độ cao và có khả năng chống kiềm tốt. Chất phá bọt gốc dầu khoáng thường hiệu quả trong các quy trình sản xuất cao su tổng hợp, nhuộm và sản xuất sơn gốc nước.

Chất chống tạo bọt polyether

Chất chống tạo bọt polyether là một loại hóa chất dùng để ngăn ngừa sự hình thành bọt trong các quá trình sản xuất và xử lý nước, dựa trên thành phần chính là polyether – một polymer được tổng hợp từ ethylene oxide (EO) và propylene oxide (PO).

So sánh giữa chất phá bọt và chất chống tạo bọt

Dưới đây là bảng so sánh giữa chất phá bọt và chất chống tạo bọt – hai loại hóa chất có chức năng kiểm soát bọt nhưng khác nhau về cơ chế và mục đích sử dụng:

Tiêu chí	Chất phá bọt (Defoamer)	Chất chống tạo bọt (Antifoamer)
Chức năng chính	Loại bỏ bọt đã hình thành	Ngăn ngừa sự hình thành bọt ngay từ đầu
Thời điểm sử dụng	Khi bọt đã xuất hiện trong hệ thống	Trước hoặc trong quá trình có nguy cơ tạo bọt
Cơ chế hoạt động	Làm vỡ màng bọt bằng cách phá vỡ sức căng bề mặt	Hạn chế hình thành bọt bằng cách can thiệp vào quá trình tạo bọt
Thành phần phổ biến	Silicone, dầu khoáng, polyme	Silicone, polyme, các chất hoạt động bề mặt đặc biệt
Ứng dụng	Xử lý sự cố có bọt trong bể hiếu khí, sơn, giấy, dầu khí	Dùng phòng ngừa bọt trong sản xuất thực phẩm, dược phẩm, xử lý nước
Hiệu quả dài hạn	Hiệu quả tức thời, cần bổ sung lại nếu bọt tái xuất hiện	Tác dụng kéo dài, ổn định trong quy trình liên tục

Tóm lại, chất phá bọt là giải pháp then chốt để kiểm soát bọt trong xử lý nước và nhiều ngành công nghiệp. Hiểu rõ đặc điểm và nguyên lý hoạt động của chúng giúp tối ưu hóa hiệu suất, nâng cao chất lượng và tiết kiệm chi phí. Nếu bạn đang tìm kiếm các hóa chất xử lý nước thải chính hãng hãy liên hệ ngay với Thiết bị ngành nước Song Phụng để được hỗ trợ tư vấn chi tiết và nhanh chóng.

>>> Dịch vụ tham khảo:

• Dịch vụ thay vật liệu lọc cho hệ thống xử lý nước tại Song Phụng
• Dịch vụ rửa màng RO lưu động nhanh chóng và tiện ích