1. SA-25 là gì? – Cấu tạo & tính chất
SA-25 là chất phá bọt gốc silicone, dạng nhũ (emulsion) hoặc dung dịch loãng, trong đó:
- Hoạt chất chính: Polydimethylsiloxane (PDMS) – 5%
- Dung môi/pha mang: Nước, chất hoạt động bề mặt không ion (Nonionic surfactant)
- Hình dáng: Dạng sữa lỏng màu trắng, độ nhớt thấp
- Tính ổn định:
- Không tan hoàn toàn trong nước, nhưng phân tán tốt nhờ chất nhũ hóa
- Ổn định trong pH cực thấp (pH 0–1)
Vì sao PDMS phá bọt mạnh?
- PDMS có năng lượng bề mặt cực thấp → làm màng bọt mất ổn định.
- Có khả năng thấm xuyên màng bọt, làm bọt vỡ ngay khi tiếp xúc.
- Không bị phân hủy trong acid mạnh như H₂SO₄, HCl, HNO₃, H₃PO₄.
2. Cơ chế phá bọt trong H3PO4
Trong quá trình sản xuất hoặc pha loãng acid phosphoric, bọt tạo do:
- Phản ứng giữa phosphate và acid → sinh khí CO₂
- Quặng phosphate và tạp chất tạo bọt hữu cơ
- Dòng acid chảy mạnh gây cuốn khí
- Khuấy trộn hoặc bơm hồi lưu
SA-25 phá bọt theo 3 bước:
- PDMS lan trên bề mặt bọt → giảm sức căng bề mặt.
- Chui vào màng bọt → phá vỡ cấu trúc màng.
- Không cho bọt mới hình thành nhờ tạo lớp silicone siêu mỏng chống tạo ổn định bọt.
3. Ứng dụng trong ngành có dùng H3PO4
✔ Sản xuất acid phosphoric ướt (wet process)
- Khi hòa tan quặng phosphate với H₂SO₄ tạo H₃PO₄, bọt sinh ra liên tục.
- SA-25 giúp dòng acid không tràn khỏi bồn phản ứng.
✔ Sản xuất phân bón chứa H₃PO₄
MAP, DAP, NPK dùng acid phosphoric đều cần chống bọt khi pha loãng.
✔ Sản xuất phụ gia thực phẩm (E338 – phosphoric acid)
- Giai đoạn lọc – tẩy màu dễ tạo bọt.
- PDMS rất phù hợp vì cấp công nghiệp thực phẩm (tùy tiêu chuẩn nhà cung cấp).
✔ Tẩy rỉ và xử lý kim loại bằng H₃PO₄
- Khuấy mạnh → cuốn khí → bọt nhiều
- Thêm SA-25 giúp vận hành ổn định hơn.
4. Liều dùng đề xuất (phá bọt H3PO4)
| Mức độ tạo bọt | Liều dùng SA-25 |
|---|---|
| Bọt nhẹ | 10–30 ppm (0.001–0.003%) |
| Bọt trung bình | 30–80 ppm |
| Bọt mạnh, phản ứng sinh khí | 100–200 ppm |
| Trường hợp đặc biệt | 0.03–0.05% |
👉 Khuyến cáo:
- Thử nghiệm từ liều thấp → tăng dần theo bọt thực tế.
- Không nên vượt quá 0.1% vì silicone dư bám thiết bị, khó rửa.
5. Lưu ý kỹ thuật khi sử dụng SA-25
(1) Khuấy nhẹ để phân tán
Nếu cho trực tiếp vào acid đang phản ứng, nên nhỏ giọt hoặc bơm từ từ.
(2) Nhiệt độ
- Hiệu quả tốt nhất dưới 90°C
- Nếu acid >90°C, nên chọn loại silicone phá bọt có chất mang đặc biệt (antifoam high-temp).
(3) Không đổ một chỗ
PDMS không tan nên phải giúp phân tán đều → cho vào vùng khuấy.
(4) Tương thích hóa học
- Không bị phân hủy bởi H₃PO₄
- Bền với H₂SO₄, HCl
- Không tương thích với chất tẩy rửa mạnh base (xút đậm đặc có thể phá nhũ).
(5) Tính ổn định
- Không bay hơi
- Không tạo cặn trong acid
- Có thể để lại lớp màng mỏng silicone nếu dùng quá liều.
6. So sánh SA-25 (silicone) với các chất phá bọt khác
| Loại phá bọt | Hiệu quả | Dùng cho H₃PO₄ | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Silicone (PDMS) | Rất mạnh | ✔ Tốt nhất | Ổn định acid |
| Polyether | Trung bình | ✔ | Giá mềm nhưng kém bền acid |
| Alcohol-based | Yếu | ✘ | Bay hơi, bị acid phân hủy |
| Dầu khoáng | Yếu | ✘ | Không ổn định, dễ bị tách pha |
| Silicone blend | Rất mạnh | ✔ | Dùng cho acid đặc biệt mạnh |
7. Bảo quản SA-25
- Nhiệt độ tốt nhất: 5–35°C
- Tránh ánh nắng trực tiếp
- Nếu bị tách lớp → khuấy lại là sử dụng bình thường
- Hạn sử dụng: 12–24 tháng
