הגדרת קצף בכימיה

קצף הוא חומר המיוצר על ידי לכידת אוויר או גז בועות בתוך מוצק או נוזל. בדרך כלל נפח הגז גדול בהרבה מזה של הנוזל או המוצק, כאשר סרטים דקים מפרידים בין כיסי הגז.

הגדרה נוספת לקצף היא נוזל מבעבע, במיוחד אם הבועות, או קצף, אינם רצויים. קצף יכול להכשיל את זרימת הנוזל ולחסום את חילופי הגז עם האוויר. ניתן להוסיף נוזלים נגד קצף לנוזל כדי לסייע במניעת היווצרות בועות.

המונח קצף עשוי להתייחס גם לתופעות אחרות הדומות לקצף, כגון גומי קצף וקצף קוונטי.

יש לעמוד בשלוש דרישות על מנת שנוצר קצף. יש צורך בעבודה מכנית להגדלת שטח הפנים. זה יכול להתרחש על ידי תסיסה, פיזור נפח גדול של גז לנוזל, או הזרקת גז לנוזל. הדרישה השנייה היא פעילי שטח או רכיבים פעילים במשטח חייבים להיות קיימים כדי להקטין מתח פנים. לבסוף, הקצף צריך להיווצר מהר יותר מאשר שהוא מתפרק.

קצף עשוי להיות תאי פתוח או סגור בתא. נקבוביות מחברות את אזורי הגז בקצף תאים פתוחים, ואילו קצף תאים סגורים מכיל תאים סגורים. התאים בדרך כלל לא מופיעים בסידורם, עם גודל בועה משתנה. התאים מציגים שטח פנים מינימלי ויוצרים צורות של חלת דבש או טסלים.

קצף מתייצב על ידי אפקט מרנגוני ועל ידי

קצף הוא יציב כאשר בועות גז עולות דרכם. כמו כן, כוח הכבידה מושך נוזלים כלפי מטה בקצף גז נוזלי. הלחץ האוסמוטי מנקז את הלימולות בגלל הבדלי ריכוז בכל המבנה. לחץ ברכיים ולחץ לא מפעיל פועלים גם ליציבות יציבות של קצף.

דוגמאות לקצף שנוצר על ידי גזים בנוזלים כוללים קצפת, קצף מעכב אש, ו בועות סבון. בצק לחם עולה עשוי להיחשב לקצף חצי מוצק. קצף מלא כולל עץ יבש, קצף קלקר, קצף זיכרון וקצף מחצלת (כמו למחצלות מחנאות ויוגה). אפשר גם לייצר קצף בעזרת מתכת.

בועות וקצף אמבטיה הם שימושים מהנים לקצף, אך יש לו גם שימושים מעשיים רבים.

• קצף מעכב אש משמש לכיבוי שריפות.
• קצף מוצק עשוי לשמש להנדסת חומרים חזקים וקלים במיוחד.
• קצף מוצק הם מבודדים תרמיים מעולים.
• קצף מוצק משמש לייצור מכשירי הנפקה.
• מכיוון שקצף מוצק קל לדחיסה, הם מהווים חומר מלית ואריזה מצוין.
• קצף עם תא סגור המכונה קצף תחבירי מורכב מחלקיקים חלולים במטריקס. סוג זה של קצף משמש לייצור שרפים של זיכרון צורה. קצף תחבירי משמש גם בחלל ובחקירת ים עמוק.
• קצף עור עצמי או אינטגרלי מורכב מעור צפוף עם ליבת צפיפות נמוכה יותר. קצף מסוג זה משמש לייצור סוליות נעליים, מזרונים ומושבים לתינוקות.