SA-25 (5% Polydimethylsiloxane) và cách dùng cho phá bọt trong H3PO4

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:

1. PDMS lan trên bề mặt bọt → giảm sức căng bề mặt.

2. Chui vào màng bọt → phá vỡ cấu trúc màng.

3. 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)

👉 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

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