Cuando el aire entra en un líquido, al ser insoluble en agua, se divide en numerosas burbujas por acción del líquido bajo la acción de una fuerza externa, formando un sistema heterogéneo. Al entrar en el líquido y formar espuma, el área de contacto entre el gas y el líquido aumenta, y la energía libre del sistema también aumenta en consecuencia.
El punto más bajo corresponde a lo que comúnmente llamamos concentración micelar crítica (CMC). Por lo tanto, cuando la concentración de surfactante alcanza la CMC, hay suficientes moléculas de surfactante en el sistema para alinearse densamente sobre la superficie del líquido, formando una película monomolecular sin fisuras. Esto minimiza la tensión superficial del sistema. Al disminuir la tensión superficial, también se reduce la energía libre necesaria para la generación de espuma en el sistema, lo que facilita considerablemente su formación.
En la producción y aplicación práctica, para garantizar la estabilidad de las emulsiones preparadas durante el almacenamiento, la concentración de surfactante suele ajustarse por encima de la concentración micelar crítica. Si bien esto mejora la estabilidad de la emulsión, también presenta ciertas desventajas. Un exceso de surfactante no solo minimiza la tensión superficial del sistema, sino que también envuelve el aire que entra en la emulsión, formando una película líquida relativamente rígida y, sobre la superficie del líquido, una película molecular bicapa. Esto dificulta significativamente el colapso de la espuma.
La espuma es una agregación de muchas burbujas, mientras que una burbuja se forma cuando el gas se dispersa en un líquido (el gas como fase dispersa y el líquido como fase continua). El gas dentro de las burbujas puede migrar de una burbuja a otra o escapar a la atmósfera circundante, provocando la coalescencia y desaparición de las burbujas.
En el caso del agua pura o de los surfactantes solos, debido a su composición relativamente uniforme, la película de espuma resultante carece de elasticidad, lo que la hace inestable y propensa a la autoeliminación. La teoría termodinámica sugiere que la espuma generada en líquidos puros es temporal y se disipa debido al drenaje de la película.
Como se mencionó anteriormente, en los recubrimientos a base de agua, además del medio de dispersión (agua), también se utilizan emulsionantes para la emulsificación de polímeros, junto con dispersantes, humectantes, espesantes y otros aditivos de recubrimiento a base de surfactantes. Dado que estas sustancias coexisten en el mismo sistema, la formación de espuma es muy probable, y estos componentes similares a los surfactantes la estabilizan aún más.
Cuando se utilizan surfactantes iónicos como emulsionantes, la película de burbujas adquiere una carga eléctrica. Debido a la fuerte repulsión entre cargas, las burbujas resisten la agregación, impidiendo que las burbujas pequeñas se fusionen en otras más grandes y luego colapsen. En consecuencia, esto inhibe la eliminación de espuma y la estabiliza.
Hora de publicación: 06-nov-2025