Skip to main content
Erschienen in: Colloid and Polymer Science 7/2023

17.06.2023 | Original Contribution

Fluorocarbon vapors slow down coalescence in foams: influence of surfactant concentration

verfasst von: Katja Steck, Jonathan Dijoux, Natalie Preisig, Victor Bouylout, Cosima Stubenrauch, Wiebke Drenckhan

Erschienen in: Colloid and Polymer Science | Ausgabe 7/2023

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Even though it has been known for a long time that traces of perfluorinated vapors suppress gas exchange (coarsening) between the bubbles of aqueous foams, its stabilizing impact on foam coalescence has been evidenced only recently. While previous work has demonstrated this effect for different surfactant types, we investigate here the influence of the surfactant concentration. We compared the foam properties of aqueous solutions of the non-ionic surfactant dodecyldimethylphospine oxide (C12DMPO) in the absence and presence of perfluorohexane (PFH) in the gas phase. In order to decouple foam coarsening and coalescence, we accompany the foam stability experiments with (a) lifetime statistics of individual, vertical foam films pulled from the same solutions and (b) surface tension measurements in controlled gas environments. All measurements show a clear increase of foam and film stability in the presence of PFH, its effect being most pronounced above the cmc of the surfactant. The surface tension measurements show a clear co-adsorption of the PFH up to the formation of macroscopic films at saturation. We complete the analysis by showing that alkane vapors also have a stabilizing effect for the same surfactant solutions, yet much less pronounced than that of PFH. The precise origin of the stabilizing action of these hydrophobic vapors remains to be elucidated.

Graphical Abstract

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Cantat I, Cohen-Addad S, Elias F, Graner F, Höhler R, Pitois O, Rouyer F, Saint-Jalmes A, Flatman R (2013) Foams. Oxford University PressCrossRef Cantat I, Cohen-Addad S, Elias F, Graner F, Höhler R, Pitois O, Rouyer F, Saint-Jalmes A, Flatman R (2013) Foams. Oxford University PressCrossRef
2.
Zurück zum Zitat Pugh RJ (2016) Bubble and foam chemistry. Cambridge University Press, CambridgeCrossRef Pugh RJ (2016) Bubble and foam chemistry. Cambridge University Press, CambridgeCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Langevin D (2020) Emulsions, microemulsions and foams. Springer International Publishing, ChamCrossRef Langevin D (2020) Emulsions, microemulsions and foams. Springer International Publishing, ChamCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Weaire DL, Hutzler S (2001) The physics of foams. Clarendon Press, Oxford Weaire DL, Hutzler S (2001) The physics of foams. Clarendon Press, Oxford
5.
6.
Zurück zum Zitat Riess JG (2005) Artif. Cells. Blood Substit. Immobil. Biotechnol 33:47–63 Riess JG (2005) Artif. Cells. Blood Substit. Immobil. Biotechnol 33:47–63
7.
Zurück zum Zitat Steck K, Hamann M, Andrieux S, Muller P, Kékicheff P, Stubenrauch C, Drenckhan W (2021) Adv Mater Interfaces 8:10–15CrossRef Steck K, Hamann M, Andrieux S, Muller P, Kékicheff P, Stubenrauch C, Drenckhan W (2021) Adv Mater Interfaces 8:10–15CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Gerber F, Krafft MP, Vandamme TF, Goldmann M, Fontaine P (2005) Angew Chemie Int Ed 44:2749–2752CrossRef Gerber F, Krafft MP, Vandamme TF, Goldmann M, Fontaine P (2005) Angew Chemie Int Ed 44:2749–2752CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Gazzera L, Milani R, Pirrie L, Schmutz M, Blanck C, Resnati G, Metrangolo P, Krafft MP (2016) Angew Chemie 128:10419–10423CrossRef Gazzera L, Milani R, Pirrie L, Schmutz M, Blanck C, Resnati G, Metrangolo P, Krafft MP (2016) Angew Chemie 128:10419–10423CrossRef
12.
13.
Zurück zum Zitat Binks BP, Crichton D, Fletcher PDI, MacNab JR, Li ZX, Thomas RK, Penfold J (1999) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 146:299–313CrossRef Binks BP, Crichton D, Fletcher PDI, MacNab JR, Li ZX, Thomas RK, Penfold J (1999) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 146:299–313CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Fainerman VB, Aksenenko EV, Kovalchuk VI, Miller R (2016) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 505:118–123CrossRef Fainerman VB, Aksenenko EV, Kovalchuk VI, Miller R (2016) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 505:118–123CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Fainerman VB, Aksenenko EV, Lylyk SV, Tarasevich YI, Miller R (2017) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 521:211–220CrossRef Fainerman VB, Aksenenko EV, Lylyk SV, Tarasevich YI, Miller R (2017) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 521:211–220CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Fainerman VB, Aksenenko EV, Kovalchuk VI, Javadi A, Miller R (2011) Soft Matter 7:7860–7865CrossRef Fainerman VB, Aksenenko EV, Kovalchuk VI, Javadi A, Miller R (2011) Soft Matter 7:7860–7865CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Javadi A, Moradi N, Fainerman VB, Möhwald H, Miller R (2011) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 391:19–24CrossRef Javadi A, Moradi N, Fainerman VB, Möhwald H, Miller R (2011) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 391:19–24CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Krafft MP, Fainerman VB, Miller R (2015) Colloid Polym Sci 293:3091–3097CrossRef Krafft MP, Fainerman VB, Miller R (2015) Colloid Polym Sci 293:3091–3097CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Liu X, Counil C, Shi D, Mendoza-Ortega EE, Vela-Gonzalez AV, Maestro A, Campbell RA, Krafft MP (2021) J Colloid Interface Sci 593:1–10PubMedCrossRef Liu X, Counil C, Shi D, Mendoza-Ortega EE, Vela-Gonzalez AV, Maestro A, Campbell RA, Krafft MP (2021) J Colloid Interface Sci 593:1–10PubMedCrossRef
20.
21.
22.
Zurück zum Zitat Binks BP, Fletcher PDI, Haynes MD (2003) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 216:1–8CrossRef Binks BP, Fletcher PDI, Haynes MD (2003) Colloids Surfaces A Physicochem Eng Asp 216:1–8CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Boos J, Drenckhan W, Stubenrauch C (2013) J Surfactants Deterg 16:1–12CrossRef Boos J, Drenckhan W, Stubenrauch C (2013) J Surfactants Deterg 16:1–12CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Dias AMA, Gonçalves CMB, Caço AI, Santos LMNBF, Piñeiro MM, Vega LF, Coutinho JAP, Marrucho IM (2005) J Chem Eng Data 50:1328–1333CrossRef Dias AMA, Gonçalves CMB, Caço AI, Santos LMNBF, Piñeiro MM, Vega LF, Coutinho JAP, Marrucho IM (2005) J Chem Eng Data 50:1328–1333CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Andrieux S (2019) Monodisperse highly ordered and polydisperse biobased solid foams. Springer International Publishing, ChamCrossRef Andrieux S (2019) Monodisperse highly ordered and polydisperse biobased solid foams. Springer International Publishing, ChamCrossRef
27.
Zurück zum Zitat Champougny L, Miguet J, Henaff R, Restagno F, Boulogne F, Rio E (2018) Langmuir 34:3221–3227PubMedCrossRef Champougny L, Miguet J, Henaff R, Restagno F, Boulogne F, Rio E (2018) Langmuir 34:3221–3227PubMedCrossRef
28.
29.
Zurück zum Zitat Miller R, Aksenenko EV, Kovalchuk VI, Tarasevich YI, Fainerman VB (2018) Physicochem Probl Miner Process 54:54–62 Miller R, Aksenenko EV, Kovalchuk VI, Tarasevich YI, Fainerman VB (2018) Physicochem Probl Miner Process 54:54–62
31.
Zurück zum Zitat Freire MG, Carvalho PJ, Queimada AJ, Marrucho IM, Coutinho JAP (2006) J Chem Eng Data 51:1820–1824CrossRef Freire MG, Carvalho PJ, Queimada AJ, Marrucho IM, Coutinho JAP (2006) J Chem Eng Data 51:1820–1824CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Grigoriev D, Stubenrauch C (2007) Colloids surfaces a physicochem Eng Asp 296:67–75CrossRef Grigoriev D, Stubenrauch C (2007) Colloids surfaces a physicochem Eng Asp 296:67–75CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Martínez-Balbuena L, Arteaga-Jiménez A, Hernández-Zapata E, Márquez-Beltrán C (2017) Adv Colloid Interface Sci 247:178–184PubMedCrossRef Martínez-Balbuena L, Arteaga-Jiménez A, Hernández-Zapata E, Márquez-Beltrán C (2017) Adv Colloid Interface Sci 247:178–184PubMedCrossRef
34.
Zurück zum Zitat Blunk D, Tessendorf R, Buchavzov N, Strey R, Stubenrauch C (2007) J Surfactants Deterg 10:155–165CrossRef Blunk D, Tessendorf R, Buchavzov N, Strey R, Stubenrauch C (2007) J Surfactants Deterg 10:155–165CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Champougny L, Rio E, Restagno F, Scheid B (2017) J Fluid Mech 811:499–524CrossRef Champougny L, Rio E, Restagno F, Scheid B (2017) J Fluid Mech 811:499–524CrossRef
42.
Zurück zum Zitat Friberg SE, Wohn CS, Greene B, Van Gilder R (1984) J Colloid Interface Sci 101:593–595CrossRef Friberg SE, Wohn CS, Greene B, Van Gilder R (1984) J Colloid Interface Sci 101:593–595CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Friberg SE, Blute I, Kunieda H, Stenius P (1986) Langmuir 2:659–664CrossRef Friberg SE, Blute I, Kunieda H, Stenius P (1986) Langmuir 2:659–664CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Friberg SE, Blute I, Stenius P (1989) J Colloid Interface Sci 127:573–582CrossRef Friberg SE, Blute I, Stenius P (1989) J Colloid Interface Sci 127:573–582CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Dinh H-H-Q, Santanach-Carreras E, Lalanne-Aulet M, Schmitt V, Panizza P, Lequeux F (2021) Langmuir 37:8726–8737PubMedCrossRef Dinh H-H-Q, Santanach-Carreras E, Lalanne-Aulet M, Schmitt V, Panizza P, Lequeux F (2021) Langmuir 37:8726–8737PubMedCrossRef
47.
Metadaten
Titel
Fluorocarbon vapors slow down coalescence in foams: influence of surfactant concentration
verfasst von
Katja Steck
Jonathan Dijoux
Natalie Preisig
Victor Bouylout
Cosima Stubenrauch
Wiebke Drenckhan
Publikationsdatum
17.06.2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Colloid and Polymer Science / Ausgabe 7/2023
Print ISSN: 0303-402X
Elektronische ISSN: 1435-1536
DOI
https://doi.org/10.1007/s00396-023-05129-7

Weitere Artikel der Ausgabe 7/2023

Colloid and Polymer Science 7/2023 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.