在上一篇文章《表面活性劑在消毒領域的應用(一)》中,我們探討了表(界)面的含義、表面活性劑具有的潤濕、滲透、起泡、穩泡、乳化、殺菌等功能,并對表面活性劑潤濕、滲透功能在消毒領域的應用展開了討論。本期,我們繼續探討表面活性劑的起泡、穩泡功能在消毒領域的應用。
1、泡沫的形成
泡沫是氣體分散于液體中的分散體系,氣體是分散相(不連續相),液體是分散介質(連續相)。由于氣體比液體的密度小得多,液體中的氣泡會上升至液面,形成以少量液體構成的液膜隔開的氣泡聚集物,即泡沫。簡單來說,給所有的液體施加一個強大外力,都會產生氣泡,但不同的液體在相同作用力下,產生泡沫的難易程度以及泡沫的穩定強弱,均有所不同。例如純水,在外力作用下能形成泡沫,但形成的泡沫極易破滅。

2、泡沫在消毒領域的應用
隨著生物安全防控,乃至衛生健康領域消毒觀念的不斷迭代,應用場景的不斷清晰,大家都認識到,在整個微生物防控體系中,不同的消毒方式,同樣會對防控結果造成影響。
傳統的噴灑消毒,一般使用量為250-300ml/㎡,在水平地面,能做到對表(界)面的充分覆蓋、潤濕。但在有一定的傾斜角或垂直表(界)面,噴灑出的液滴很容易因重力的作用而往下流,減少了液滴與表(界)面的接觸時間,進而減弱消毒效果。
采用泡沫消毒方式,就能提高消毒劑對表(界)面黏附能力,在不規則物體表面、墻面、籠具、護欄等垂直表面使用時,保證充足的作用時間,提升消毒效果,并可有效避免消毒劑浪費。同時,泡沫消毒方式具有明顯的可視性,能清楚的分辨出未消毒區域,防止消毒的不全面,不徹底。

由此可見,消毒劑與泡沫相結合,采用泡沫消毒方式,能提升消殺效果。但在泡沫形成內容中,我們提到,不同的液體在相同作用力下,產生泡沫的難易程度以及泡沫的穩定強弱,均有所不同。要想消毒劑產生的泡沫能附著在垂直表面并維持有效的消毒時間,就需要消毒劑更易形成泡沫,同時泡沫更穩定,這就可以依托表面活性所具有的起泡、穩泡功能。
3、表面活性劑起泡、穩泡作用
3.1 表面活性劑起泡作用:
通常,低的表面張力有利于泡沫的形成。當消毒劑中添加適量表面活性劑后,表面活性劑能使氣液兩相界面的表面張力降低,此時,在外界機械力的作用下,空氣進入消毒劑溶液中更容易產生氣泡。表面活性劑分子的親水基伸入溶液,親油基伸入氣泡,在氣泡的氣液界面形成定向吸附的單分子膜。當氣泡上升至液面上時,進一步吸附表面上的表面活性劑分子,從而形成雙分子膜,使氣泡具有較長的壽命,隨著氣泡的不斷產生,堆積在液體表面就形成了泡沫。
總的來說,表面活性劑的起泡性可以用其降低溶液表面張力的能力來表征,降低表面張力的能力越強則越有利于產生泡沫。
3.2表面活性劑穩泡作用:
穩泡性是指泡沫產生后,泡沫的持久性或泡沫“壽命”的長短。泡沫從形成到衰敗過程中,小氣泡逐漸聚攏形成大氣泡,隨著大氣泡的破裂,泡沫逐漸消失。因此,泡沫的穩泡性與泡沫液膜的性質有密切關系:表面活性劑能提高液膜的表面黏度,增加泡沫的穩定性,延長泡沫的壽命。泡沫的穩定性,可借助KRüSS DFA100 動態泡沫分析儀(成都科宏達表面活性劑研究中心實驗室設備)在高分辨率下觀測氣泡微觀狀態下的尺寸大小及其動態變化。


4、小結
綜上所述,相較于表面活性劑通過潤濕、滲透功能,協同增效來提升消毒劑的消殺效果,表面活性劑的起泡、穩泡功能則賦予了消毒劑更為靈活的消毒方式,使消毒劑可通過不同消毒方式與消毒場景相契合,提升消殺效果。