Kada zrak uđe u tekućinu, budući da je nerastvorljiva u vodi, tekućina ga pod djelovanjem vanjske sile dijeli na brojne mjehuriće, formirajući heterogeni sistem. Nakon što zrak uđe u tekućinu i formira pjenu, površina kontakta između plina i tekućine se povećava, a slobodna energija sistema se također shodno tome povećava.
Najniža tačka odgovara onome što obično nazivamo kritičnom koncentracijom micela (CMC). Stoga, kada koncentracija surfaktanta dostigne CMC, u sistemu postoji dovoljan broj molekula surfaktanta da se gusto poravnaju na površini tečnosti, formirajući monomolekularni filmski sloj bez praznina. Ovo minimizira površinsku napetost sistema. Kada se površinska napetost smanji, smanjuje se i slobodna energija potrebna za stvaranje pjene u sistemu, što znatno olakšava stvaranje pjene.
U praktičnoj proizvodnji i primjeni, kako bi se osigurala stabilnost pripremljenih emulzija tokom skladištenja, koncentracija surfaktanata se često podešava iznad kritične koncentracije micela. Iako ovo poboljšava stabilnost emulzije, ima i određene nedostatke. Prekomjerna količina surfaktanata ne samo da minimizira površinsku napetost sistema, već i obavija zrak koji ulazi u emulziju, formirajući relativno kruti tečni film, a na površini tekućine i dvoslojni molekularni film. Ovo značajno ometa kolaps pjene.
Pjena je agregacija mnogih mjehurića, dok mjehurić nastaje kada se plin dispergira u tekućini - plin kao dispergirana faza, a tekućina kao kontinuirana faza. Plin unutar mjehurića može migrirati iz jednog mjehurića u drugi ili izlaziti u okolnu atmosferu, što dovodi do spajanja i nestanka mjehurića.
Kod čiste vode ili samih surfaktanata, zbog njihovog relativno ujednačenog sastava, rezultirajući pjenasti film nema elastičnost, što pjenu čini nestabilnom i sklonom samoeliminaciji. Termodinamička teorija sugerira da je pjena stvorena u čistim tekućinama privremena i da se raspršuje zbog drenaže filma.
Kao što je ranije spomenuto, u premazima na bazi vode, pored disperzionog medija (vode), postoje i emulgatori za emulgiranje polimera, zajedno s disperzantima, sredstvima za kvašenje, zgušnjivačima i drugim aditivima za premaze na bazi surfaktanata. Budući da ove supstance koegzistiraju u istom sistemu, stvaranje pjene je vrlo vjerovatno, a ove komponente slične surfaktantu dodatno stabiliziraju stvorenu pjenu.
Kada se jonski surfaktanti koriste kao emulgatori, film mjehurića dobija električni naboj. Zbog jakog odbijanja između naboja, mjehurići se opiru agregaciji, potiskujući proces spajanja malih mjehurića u veće, a zatim njihovog kolapsa. Posljedično, to inhibira eliminaciju pjene i stabilizuje pjenu.
Vrijeme objave: 06.11.2025.