Когато въздухът навлезе в течност, тъй като е неразтворим във вода, под въздействието на външна сила той се разделя на множество мехурчета, образувайки хетерогенна система. След като въздухът навлезе в течността и образува пяна, контактната площ между газа и течността се увеличава и свободната енергия на системата също се увеличава съответно.
Най-ниската точка съответства на това, което обикновено наричаме критична мицелна концентрация (КМК). Следователно, когато концентрацията на повърхностноактивното вещество достигне КМК, в системата има достатъчен брой молекули на повърхностноактивното вещество, които се подреждат плътно върху повърхността на течността, образувайки мономолекулен филмов слой без празнини. Това минимизира повърхностното напрежение на системата. Когато повърхностното напрежение намалее, свободната енергия, необходима за образуване на пяна в системата, също намалява, което прави образуването на пяна много по-лесно.
В практическото производство и приложение, за да се осигури стабилността на приготвените емулсии по време на съхранение, концентрацията на повърхностноактивните вещества често се регулира над критичната мицелна концентрация. Макар че това подобрява стабилността на емулсията, то има и някои недостатъци. Прекомерните повърхностноактивни вещества не само минимизират повърхностното напрежение на системата, но и обгръщат въздуха, влизащ в емулсията, образувайки относително твърд течен филм, а върху повърхността на течността - двуслоен молекулярен филм. Това значително възпрепятства колапса на пяната.
Пяната е струпване на много мехурчета, докато мехурче се образува, когато газът се диспергира в течност – газът е диспергирана фаза, а течността е непрекъсната фаза. Газът вътре в мехурчетата може да мигрира от едно мехурче в друго или да излезе в околната атмосфера, което води до сливане и изчезване на мехурчетата.
Само за чиста вода или повърхностноактивни вещества, поради относително еднородния им състав, полученият пянен филм е нееластичен, което го прави нестабилен и склонен към самоелиминиране. Термодинамичната теория предполага, че пяната, образувана в чисти течности, е временна и се разсейва поради дренажа на филма.
Както бе споменато по-рано, във водните покрития, освен дисперсионната среда (вода), има и емулгатори за емулгиране на полимери, заедно с дисперсанти, омокрящи агенти, сгъстители и други добавки за покрития на базата на повърхностноактивни вещества. Тъй като тези вещества съществуват едновременно в една и съща система, образуването на пяна е много вероятно и тези повърхностноактивни компоненти допълнително стабилизират образуваната пяна.
Когато йонните повърхностноактивни вещества се използват като емулгатори, мехурчестият филм придобива електрически заряд. Поради силното отблъскване между зарядите, мехурчетата се съпротивляват на агрегацията, потискайки процеса на сливане на малки мехурчета в по-големи и след това на свиване. Следователно, това възпрепятства отделянето на пяна и стабилизира пяната.
Време на публикуване: 06 ноември 2025 г.