据矿石粒子和脉石粒子性质的差异，使脉石下沉，矿石随气泡上浮，从而达到分离目的【18】。这种技术较为成熟，已经广泛应用于工业生产中。
3、 分离溶液中的离子、分子、处理工业废水
分离的对象是真溶液，通过向溶液中加入表面活性物质，吸附溶液中的离子或分子，通过鼓泡将其带出，从而实现分离。常志东等利用偶极-偶极的作用，以吐温系列非离子表面活性剂从水中回收低浓度的磷酸三丁酯，取得较好的分离效果【19】。Yun-Hwei Shen【20】通过实验论证了从水溶液中分离TiO2的可行性，在适当的操作条件下，TiO2回收率可达100%。Moussavi【21】在对氰根离子进行分离时得出结论泡沫分离不仅对具有表面活性的物质有效，对非表面活性的物质也是可以的，只要复合物是疏水的，因为泡沫存在双电层结构，其结构类似于胶体，复合物就会被静电力吸附在泡沫上。溶液中溶质与表面活性剂亲水基团的亲和受溶剂水的水化作用及各种离子干扰竞争的影响，只有与表面活性剂有较强亲和能力的溶质才能被较好地分离。
4、 回收、浓缩蛋白质等表面活性物质
泡沫分离可应用于各种蛋白质和酶的浓缩或分离，其最初是用于胆酸和胆酸钠混合物中分离胆酸，泡沫中胆酸的浓度为料液的3-6倍，活度增加65%，泡沫分离还可用于从非纯制剂中分离磷酸酶，从链球菌培养液中分离链激酶，从人体胚胎均浆中分离蛋白酶【22】。Nopparat【23】等认为，泡沫分离法对从水溶液中分离回收表面活性物质是非常有效的，在一定条件下， 经过375min，95%的CPC可以回收；Monway【24】等在研究中发现，泡沫分离对β-乳球蛋白和牛血清蛋白具有很高的回收率，其中β-乳球蛋白回收率高达96%，牛血清蛋白收率83%。
通过近年的研究总结出有两大类蛋白质适于泡沫分离，分别是和质膜结合的蛋白质与抗菌肽类，这两类蛋白质的共同点是都有很强的疏水性，具备了吸附于气液界面的表面活性，但有些蛋白质容易在吸附过程中变性并难于复性，如何保护易变性的蛋白质或使变性的蛋白质复性是泡沫分离蛋白质技术急需解决的重要问题【25】。
第四章 泡沫分离技术的影响因素
作为一种新的分离方法，泡沫分离技术越来越受到科研人员的重视，许多学者对其在各方面的应用进行了大量研究，对影响泡沫分离效果的各种因素做了很多探索，归纳起来主要有以下几个方面。
1、 操作参数的影响
1.1、 气流速度的影响
一般而言，增加气流速度可以缩短分离时间，降低分离后溶液的浓度，提高回收率，但同时会增加泡沫中液体的含量，降低富集比，所以应根据不同需要调节气流速度。
刘志红等【26】在利用泡沫分离法分离牛血清蛋白（BSA）时发现，随气速的增加，R（分离因子，表示分离过程结束时泡沫相液体的浓度与残留液相浓度的比值）下降，Y（蛋白质收率）上升；因此得出结论，气速的增加可以缩短分
离时间，降低残留液相浓度，但同时也会夹带更多的液体，所以要根据不同的需要， 选择适当的气速； 要得到比较干燥的泡沫相， 可以在低气速下操作，若要得到液相中较多的BSA组分，可以进行高气速操作；还可以选择变气速操作，即先低气速操作，后高气速操作，这样有助于R和Y的提高。
Nopparat【23】等在利用泡沫分离法从水中回收表面活性物质时发现，增加气体流速会降低富集比，但能增加表面活性物质的回收率。
1.2、 泡沫区高度的影响
Nopparat【23】发现，随泡沫区高度的增加，泡沫停留时间延长，增加了泡沫破碎排水，因此收集到的泡沫数量减少，泡沫含水量降低，泡沫就越干燥，所以富集比增大，但表面活性物质的回收率降低。
1.3、 液相高度的影响
Nopparat【23】还发现， 只有CPU（一种阳性表面活性剂）受溶液高度的影响，随着高度的增加，富集比增大，原因可能是：液体高度增大，泡沫在水中的停留时间延长，更有利于CPU在气-液薄层达到吸附平衡；但液相高度对于SDS和DADS却没有明显影响。
1.4、 温度的影响
升高液体温度，泡沫产生的数量将会增加，泡沫含水率降低，富集比增大。如果从提高经济效益的角度出发，升高分离时的温度，对于泡沫分离是有积极的影响。
2. 溶液体系性质的影响
2.1、 进料浓度的影响
在进料浓度很低时，提高溶液浓度，溶液富集比增大；但浓度升至一定程度时，再增加溶液浓度，残留溶液浓度也增大，富集比就会降低，但回收率增加。这是因为低浓度时，蛋白质在气-液界面的吸附量与浓度呈线性关系，并随浓度的增大而增大，当浓度较高时，表面吸附趋于饱和，表面吸附量随浓度增加缓慢，形成的泡沫比较稳定，聚并引发的内回流小，表面浓度的增加量不及进料浓度的增加量，因此富集比下降【27】。
Nopparat【23】研究发现，增加进料浓度，泡沫的含水量将会随之增大，可能是因为浓度影响了泡沫的大小，小泡沫也可以形成稳定结构从溶液中漂浮上来，另一个可能是高浓度使泡沫排水困难，因此增加了泡沫的含水量，使富集比下降，但随着浓度的增加，产生泡沫的量也增加，回收率也相应增加。
在实验的基础上，Monwar【24】给出了几种蛋白质的参数见表。
表1 几种蛋白质的M,N参数
2.2、 溶液pH值的影响
溶液pH值对分离效果的影响很大，在溶液的等电点处，分离效果最好。谢继宏【27】等认为，由于蛋白质是两性电解质，其分子包含大量的酸性基团和碱
性基团，这些可解离基团在特定的pH值范围内解离而产生带正电荷或负电荷的基团。在蛋白质等电点时，其分子所带正负电荷恰好相等（净电荷为零），此时，蛋白质具有一些特殊的物理化学性质，比如分子间的排斥力最小，可溶性降至最低，这些都促使蛋白质分子在气液界面上的吸附量增加。他在分离大豆蛋白质时发现，大豆蛋白质等电点处pH4.5富集比最大。此外，他还在实验中发现，在等电点处，蛋白质溶液表现良好的发泡能力，且形成的泡沫稳定性很好，这使得可供气液两相传质的界面大大增加，也增加了蛋白质的吸附量。当pH值偏离等电点时，蛋白质分子又重新带电，分子间的排斥力和可溶性上升，导致富集比下降。
2.3、 溶液离子强度的影响
增大离子强度，可以改善蛋白质在气-液界面处的吸附，提高排液，增加泡沫的稳定性，加大泡沫产量，可以强化分离过程，提高回收率，但作用要比pH值弱；同时增强离子浓度， 会增加泡沫含水量，降低富集比。
2.4、 表面活性剂种类的影响
常志东【19】等利用Tween系列表面活性剂回收水中的微量磷酸三丁酯，发现表面活性剂种类对分离过程影响很大。当表面活性剂浓度在100×10-6时，Tween20的提纯率最低，而后是Tween40和80，原因可能是表面活性剂的疏水端越长，对磷酸三丁酯的捕收作用越强，提纯率就越高。当表面活性剂浓度增大到1000×10-6时，Tween20的提纯率最大，Tween80的提纯率最小，这是由于表面活性剂的疏水链短，其溶液粘度小，泡沫排液情况好，提纯率高。
Nopparat【24】研究发现，在利用表面活性剂回收蛋白质时，富集比最大的是β-乳球蛋白，其次是BSA,酪蛋白酸钠，β-酪蛋白，最低的是胰乳蛋白酶A和β-乳球蛋白；回收率最大的是β-乳球蛋白和BSA，其它的回收率都不太高。
3. 分离设备的影响
刘志红【26】等采用环流泡沫塔和鼓泡塔两种设备进行对比实验，对比实验
所用的塔的内径、塔高及装液量都相同，不同之处是环流塔内部加了一个导流筒。当气体从塔底进入环流塔时， 在塔中形成两个明显的流动区域：一个是气液并流向上的上升区，另一个是气液并流向下的下降区，上升区和下降区流体的密度不同，所以液体携带气泡进行环流，达到良好的气液混合，有利于分离过程的进行。当操作条件相同，以相同的料液分别在环流塔和鼓泡塔中进行分批操作的实验，在分离前期，由于环流效果不好，两塔并没有太大的差别；在分离的中期，环流塔中的液体处于较好的环流状态，所以其液相浓度下降较快，优点得到体现；在分离的后期，液相液位接近导流筒，环流效果不好，其液相浓度变化趋缓并与鼓泡塔中的浓度变化趋于一致。但当采用连续操作时，可使环流塔中的气液环流始终处于最佳状态，能够得到良好的分离效果。
Nopparat【23】发现，如果气体分布器上的气孔孔径越小，产生的泡沫也就越小，泡沫含水量增加，降低了富集比，但产生的泡沫总体积增大，扩大了表面活性剂的接触面积，提高了回收率。因此，气体分布器的孔径越小，回收率越高。
第五章 结语及展望
分离就是利用物质性质之间的差异，通过各种物理、化学手段将其强化的过程。由于分离过程的逆过程——混合过程是一熵增过程，所以决定了分离过程不可能自发实现。因此，必须通过一些特殊的过程，并且要消耗相当的能量或化学
试剂才能达到分离的目的。随着现代工业的发展，人们对环境污染严重性的认识日益加深，要求治理污染的呼声愈来愈高；能源危机对人们也不再陌生，人们在开发寻找新型能源的同时，也在探求节约能源的方法，传统分离方法开始受到新形势的挑战【6】。
随着人们对环境污染的日益重视，要求治理污染的呼声越来越高，政府对企业污染的控制也越来越严格，泡沫分离技术作为一种新兴的分离技术，越来越受到人们广泛的关注，它的优点就在于适合低浓度的分离回收，能在很低浓度下十分有效地除去表面活性物质；设备简单， 投资少、能耗小，并且操作方便。
尽管泡沫分离技术具有很多优势，但是它也存在着一些不足之处，如表面活性物质大多是高分子化合物，消化量较大，有时也难以回收，泡沫塔内的返混严重影响分离的效率，溶液中的表面活性物质的浓度难以控制【28】等。
泡沫分离技术在环保工业中，可用于废水的处理，降低化学消耗量、回收有机化合物等，也可以富集各种金属离子；在医药工业和生物工程方面也有其独到之处，可用于蛋白质及酶的分离纯化，生物活体中金属含量的检验，以及病毒的浓缩分离；此外，在食品、原子能、冶金、电镀、皮革、印纺和石油化工等工业中也有着广阔的前景。因此，研究和开发泡沫分离技术将对环保、金属的回收、医药、生物工程等部门有着十分重要的意义【7】。
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