Cuando el aire entra en un líquido, al ser insoluble en agua, se divide en numerosas burbujas bajo la acción del líquido y la fuerza externa, formando un sistema heterogéneo. Una vez que el aire entra en el líquido y forma espuma, la superficie de contacto entre el gas y el líquido aumenta, y la energía libre del sistema también se incrementa.
El punto más bajo corresponde a lo que comúnmente denominamos concentración micelar crítica (CMC). Por lo tanto, cuando la concentración de surfactante alcanza la CMC, existe un número suficiente de moléculas de surfactante en el sistema para alinearse densamente en la superficie del líquido, formando una capa monomolecular continua. Esto minimiza la tensión superficial del sistema. Al disminuir la tensión superficial, también se reduce la energía libre necesaria para la generación de espuma, 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 ciertos inconvenientes. El exceso de surfactante no solo reduce la tensión superficial del sistema, sino que también envuelve el aire que ingresa a 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 agrupación de muchas burbujas, mientras que una burbuja se forma cuando un gas se dispersa en un líquido, siendo el gas la fase dispersa y el líquido la fase continua. El gas dentro de las burbujas puede migrar de una burbuja a otra o escapar a la atmósfera circundante, lo que provoca la coalescencia y desaparición de las burbujas.
En el caso del agua pura o los tensioactivos 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 encuentran emulsionantes para la emulsificación del polímero, junto con dispersantes, agentes humectantes, espesantes y otros aditivos de recubrimiento a base de tensioactivos. Dado que estas sustancias coexisten en el mismo sistema, es muy probable que se forme espuma, y estos componentes con propiedades tensioactivas estabilizan aún más la espuma generada.
Cuando se utilizan tensioactivos iónicos como emulsionantes, la película de burbujas adquiere una carga eléctrica. Debido a la fuerte repulsión entre las cargas, las burbujas resisten la agregación, lo que impide que las burbujas pequeñas se fusionen en otras más grandes y colapsen. En consecuencia, esto inhibe la eliminación de la espuma y la estabiliza.
Fecha de publicación: 6 de noviembre de 2025