Eine neue Methode zur Bestimmung der Schaumfähigkeit, und die Einführung einer mittleren Lebensdauer τ zu ihrer Charakterisierung

Zusammenfassung

• 1. Es wird eine einfache Apparatur beschrieben, bei der durch Einleiten von Luft durch eine Kapillare in die zu untersuchende Flüssigkeit ein regelmäßiger Strom von Schaumblasen gleicher Größe erhalten wird. Diese bilden oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine gut definierte Schaumsäule aus, deren Höhe in Abhängigkeit von der Zeit verfolgt wird.

• 2. Die experimentell erhaltenen Schaumanstiegskurven haben zu Beginn einen linearen Anfangsast, krümmen sich aber dann mehr und mehr und erreichen, schließlich einen linearen Endwert, d. h. die Schaumhöhe bleibt dann konstant (dynamischer Gleichgewichtszustand).

• 3. Der Einfluß von Temperatur und Blasengröße auf die Schaumbildung wurde untersucht. Sowohl Erhöhung der Temperatur als auch der Blasengröße haben eine Abnahme der Schaumfähigkeit zur Folge.

• 4. Zur Charakterisierung der Schaumfähigkeit wird eine „mittlere Lebensdauer τ“ der Blasen eingeführt. Aus den Kurven läßt sich τ als diejenige Zeit, die der Schaum benötigen würde, um bei konstant gehaltener Schaumanfangsgeschwindigkeit den Endwert zu erreichen, entnehmen. Die Ermittlung von τ kann durch eine einzige Ablesung der Schaumhöhe, und zwar durch Bestimmung des Endwertes erfolgen, sobald die Kapillare auf ihre Luftdurchlässigkeit hin geeicht ist.

• 5. Die aus dem Ansatz von Lederer, daß die Schaumzerfallsgeschwindigkeit proportional der Gesamtschaumhöhe ist, sich ergebenden Schaumanstiegskurven werden berechnet und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen. Die Übereinstimmung ist hier weit schlechter als bei den τ-Kurven.

• 6. Aus der Annahme einer mittleren Blasenlebensdauer ergeben sich zwei Arten von Schaumzerfallskurven, je nachdem, ob der Schaumzerfall vor oder nach Erreichen der Endschaumhöhe beginnt. Die experimentellen Messungen des Schaumzerfalls bestätigen diese Vorstellungen. Die Ergebnisse sprechen dafür, daß es sich in den untersuchten Fällen um Flüssigkeiten handelt, denen man eine mittlere Blasenlebensdauer τ zuordnen kann.