Breve explicação sobre antiespumantes e desespumantes

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CONTROLADORES DE ESPUMA
p/ Eng° Químico Alvaro de Assis Junior
ESPUMA
Espuma é um sistema heterogêneo composto, normalmente, de uma fase líquida, que
forma a parede da célula, e uma fase gasosa no interior da célula. A espuma se forma nos
sistemas líquidos por agitação, bombeamento, enchimento de recipientes, aeração, fermentação,
fervura e algumas reações químicas produtoras de gases.
Deseja-se o controle da espuma para: evitar o desperdício de material (derramamento),
evitar cavitação em bombas, melhor aproveitamento de tanques de armazenagem, higiene e
segurança, entre outros motivos. Um agente controlador de espuma pode quebrar a espuma
formada (chamados desespumantes), controlar o nível da espuma formada e/ou prevenir a
formação de nova espuma (chamados antiespumantes).
A célula de uma espuma se mantém pela formação de uma lamela estabilizada pela
presença de agentes de superfície (surfactantes), que aumentam a tensão superficial evitando o
escoamento do líquido. O gás fica retido na célula até que, pelo escoamento do líquido, haja um
adelgaçamento da parede e ocorra sua ruptura. Líquidos puros não formam espuma ou as células
formadas colapsam rapidamente.
Os agentes controladores de espuma atuam diminuindo a tensão superficial da parede das
bolhas de espuma. Assim, desestabilizam a lamela da parede das células da espuma, sendo que
uma micro-gotícula de antiespumante que rompe a parede de uma célula da espuma fica
disponível novamente para o ciclo seguinte. Contudo, como uma pequena quantidade do
antiespumante é solubilizada a cada ciclo, o produto irá gradualmente perdendo sua eficiência.
Assim, quanto menos o antiespumante se solubilizar e continuar disperso no sistema, mais
duradouro será.
Para sistemas aquosos, usualmente são compostos de uma combinação de partículas
hidrófobas (sílica, cera, etc), óleos minerais, óleos sintéticos e silicones (que são tensonegativos)
emulsionados com aditivos para facilitar a dispersão, o processamento e o controle.
A ESCOLHA
Agentes controladores de espuma não devem reagir com o meio espumante e causar
alterações no sistema e/ou no produto final e por isso são usados em pequenas porções. Para se
especificar o agente controlador de espuma (antiespumante) mais adequado a cada caso, a
escolha se faz considerando o uso e as seguintes condições físico-químicas:
➢ Natureza do meio espumante: de maneira geral em sistemas aquosos são usadas
emulsões e em não aquosos, compostos a 100 % ou dispersos em solventes. O sistema
não deve ser solubilizante ou reativo com o antiespumante. Este tem que estar disperso,
mas não solubilizado nele, pois quando isto ocorre, o antiespumante perde a ação.
➢ Densidade do sistema: o peso específico do antiespumante deve ser o mais próximo ao do
meio espumante. O antiespumante tem que estar bem disperso, nem flotando, nem se
decantando no sistema.
➢ Temperatura de trabalho: de modo que não supere a temperatura de turvação ("cloud
point") dos emulsificantes do antiespumante a ser usado, o que quebraria a emulsão
causando a separação de seus componentes.
Controladores de espuma – jan/2016 – por eng. Alvaro de Assis Junior

2. ➢ pH do sistema: Em sistemas aquosos é importante considerar a faixa do pH do meio;
sistemas muito ácidos ou muito alcalinos podem solubilizar os antiespumantes diminuindo o
tempo de ação destes.
➢ O antiespumante deve ser dispersível no sistema; deve-se considerar as condições de
adição e dispersão (equipamentos).
MODO DE USAR
➢ Para melhor dispersão, pré-diluir o antiespumante na proporção de 1 parte para 10
partes do meio espumante.
➢ Despejar pequenas porções da diluição no meio espumante procurando espalhar
pela superfície.
➢ Após a desespumação que ocorrerá, aguardar até que haja aumento da espuma
para se colocar mais material no sistema.
➢ Após algumas aplicações se conclui a quantidade necessária do antiespumante para
se manter o nível de espuma desejado. A partir deste dado pode-se colocar um
sistema dosador.
➢ A quantidade ideal também pode-se determinar via laboratório usando uma proveta
e um sistema aerador observando-se o efeito residual.
TESTES
Qualitativo ("shake test"):
➢ Pré-diluir o antiespumante a ser testado na proporção de 1 parte para 5 ou 10 partes
do solvente apropriado ou do próprio meio espumante.
➢ Em um frasco com tampa, colocar uma porção do meio espumante e algumas gotas
da diluição do antiespumante a ser testado.
➢ Tampar, agitar o frasco e observar a ação e eficiência. Repetindo-se periodicamente
a agitação observa-se a velocidade de quebra da espuma e por quanto tempo o
antiespumante conserva sua ação neste meio.
➢ Em testes pilotos no próprio sistema, despejar pequenas porções da diluição no
meio espumante procurando dispersar bem em todo o meio.
Quantitativo:
➢ A quantidade ideal também pode-se determinar via laboratório usando uma proveta e
um sistema aerador (como pedra porosa de aquário).
➢ Para facilitar a dispersão pré-diluir o antiespumante a ser testado na proporção de 1
parte para 5 a 10 partes do solvente apropriado ou do próprio meio espumante.
➢ Com o aerador provocar a espumação e, a um nível pré-escolhido de altura de
espuma, adicionar a diluição acima.
➢ Após observar a desespumação, aguardar até que haja a subida de mais espuma
até o nível pré-determinado, marcando-se o tempo para observar o efeito residual
antes de adicionar mais material ao sistema.
➢ Repetindo-se o passo anterior, conclui-se a quantidade necessária do antiespumante
para manter o nível de espuma no tempo desejado e a quantidade de antiespumante
que será consumida no sistema no decorrer do processo.
Controladores de espuma – jan/2016 – por eng. Alvaro de Assis Junior