Kada zrak uđe u tekućinu, budući da je netopljiv u vodi, tekućina ga pod djelovanjem vanjske sile dijeli na brojne mjehuriće, tvoreći heterogeni sustav. Nakon što zrak uđe u tekućinu i formira pjenu, površina kontakta između plina i tekućine se povećava, a slobodna energija sustava također se u skladu s tim povećava.
Najniža točka odgovara onome što obično nazivamo kritičnom koncentracijom micela (CMC). Stoga, kada koncentracija surfaktanta dosegne CMC, u sustavu postoji dovoljan broj molekula surfaktanta da se gusto poravnaju na površini tekućine, tvoreći monomolekularni filmski sloj bez praznina. To minimizira površinsku napetost sustava. Kada se površinska napetost smanji, smanjuje se i slobodna energija potrebna za stvaranje pjene u sustavu, što znatno olakšava stvaranje pjene.
U praktičnoj proizvodnji i primjeni, kako bi se osigurala stabilnost pripremljenih emulzija tijekom skladištenja, koncentracija surfaktanata se često podešava iznad kritične koncentracije micela. Iako to poboljšava stabilnost emulzije, ima i određene nedostatke. Prekomjerna količina surfaktanata ne samo da minimizira površinsku napetost sustava, već i obavija zrak koji ulazi u emulziju, tvoreći relativno kruti tekući film, a na površini tekućine dvoslojni molekularni film. To značajno sprječava kolaps pjene.
Pjena je nakupina mnogih mjehurića, dok mjehurić nastaje kada se plin dispergira u tekućini - plin kao disperzna faza, a tekućina kao kontinuirana faza. Plin unutar mjehurića može migrirati iz jednog mjehurića u drugi ili izaći 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 samouklanjanju. 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, osim disperzijskog 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 tvari koegzistiraju u istom sustavu, stvaranje pjene je vrlo vjerojatno, a ove komponente slične surfaktantima dodatno stabiliziraju stvorenu pjenu.
Kada se ionski surfaktanti koriste kao emulgatori, film mjehurića dobiva 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 uklanjanje pjene i stabilizira pjenu.
Vrijeme objave: 06.11.2025.