泡沫是什么？

泡沫是由稳定气泡发展而成分散在液体或者固体的分散体系，是热力学不稳定的体系，因此会自动破坏。泡沫发生自动破坏的原因主要有液膜的排液、膜的破裂以及气体的扩散。

如何才能由气泡发展为泡沫？

纯液体是很难发展为泡沫的，因为纯液体表面自由能很高，需要在液体中注入大量能量，比如持续大流量的往液体中鼓入气体。即使这样，泡沫也很难稳定存在，纯液体产生的气泡膜里的水受重力影响，排液速度极快，在极短的时间内就能使得泡沫膜的厚度降到10nm~40nm，这个厚度已经不能维持泡沫的稳定，随即泡沫破裂，气体扩散。

如果一个气泡都不能稳定存在，那么发展为泡沫就无从谈起。

现在往水中再加入第三种物质—表面活性剂，就可以降低体系的表面自由能，所以注入很少的能量就能发展为稳定的泡沫。

由于阴离子起泡能力最强，所以我们以阴离子表面活性剂作为体系中的起泡剂，看看阴离子表活发生了什么作用。

1、降低体系的表面张力

液体的表面张力是影响泡沫稳定性的因素之一。纯水的表面张力大（72mN／m），因此较难形成稳定的泡沫。肥皂水表面张力较低（38mN／m），就很容易形成泡沫，即生成泡沫时，外部对其作功相对地较少。比如，我们利用鼓泡法使得纯水与肥皂水溶液到达同样高的泡沫高度，纯水所注入的气体和能量要比肥皂水大得多。

表面张力的降低可以较为容易产生泡沫，但不能保证泡沫有较高的稳定性。丁醇水溶液表面张力比纯水低得多，很容易产生泡沫，但是泡沫稳定性、持久性很差，很快就会破裂。

2、液膜双电子层

既然表面张力的降低较为容易产生泡沫，但是稳定性从何而来。以阴离子表面活性剂为例。电离后的起泡表活亲水端与水亲和力较强，疏水端指向空气或者气泡一端。所以，起泡表活会在水面与空气的交界处形成一个富集区，这块区域的表活浓度最高，形成一个以亲水头部在下，疏水尾部朝上的膜。溶解在水中的浓度较低。此时，为单电子层。当产生气泡后，气泡膜内外部会产生双电子层，带电离子同性相斥，保持住气泡膜的厚度，阻止气泡膜的排液，使得泡沫稳定。

3、表面黏度

前面已经提过，起泡表活会在气液界面形成一个富集区，在液面的浓度较高，会使得在一个较为窄的液面层形成一个高粘度区域。决定泡沫稳定性的关键是气泡膜的强度，其强度与气泡膜表面所吸附的表活浓度有关。大量的起泡表活被吸附在泡沫膜上会提高膜的黏度，高粘度阻碍了排液的进行，从而使得泡沫稳定。

4、液体黏度

高粘度液体产生的泡沫，其泡沫膜的表面黏度也较高，黏度高使得液体流动较慢，减慢了液膜的排液，泡沫稳定性提高。在造纸过程中，由于树木中含有纤维素、溶胶等，增加了体系的黏度，势必会产生稳定泡沫。

综上，泡沫膜上较高浓度的表活使得黏度增大是泡沫稳定的关键。