Quando l'aria entra in un liquido, essendo insolubile in acqua, viene divisa in numerose bolle dal liquido sotto l'azione di una forza esterna, formando un sistema eterogeneo. Una volta che l'aria entra nel liquido e forma schiuma, l'area di contatto tra gas e liquido aumenta e, di conseguenza, anche l'energia libera del sistema.
Il punto più basso corrisponde a quella che comunemente chiamiamo concentrazione micellare critica (CMC). Pertanto, quando la concentrazione del tensioattivo raggiunge la CMC, nel sistema è presente un numero sufficiente di molecole di tensioattivo per allinearsi densamente sulla superficie del liquido, formando uno strato di film monomolecolare senza spazi vuoti. Ciò riduce al minimo la tensione superficiale del sistema. Quando la tensione superficiale diminuisce, si riduce anche l'energia libera necessaria per la generazione di schiuma nel sistema, rendendo la formazione di schiuma molto più facile.
Nella produzione e nell'applicazione pratica, per garantire la stabilità delle emulsioni preparate durante lo stoccaggio, la concentrazione del tensioattivo viene spesso regolata al di sopra della concentrazione critica delle micelle. Sebbene ciò migliori la stabilità dell'emulsione, presenta anche alcuni svantaggi. Un eccesso di tensioattivi non solo riduce al minimo la tensione superficiale del sistema, ma avvolge anche l'aria che entra nell'emulsione, formando un film liquido relativamente rigido e, sulla superficie del liquido, un film molecolare a doppio strato. Ciò ostacola significativamente il collasso della schiuma.
La schiuma è un aggregato di numerose bolle, mentre una bolla si forma quando un gas viene disperso in un liquido, con il gas come fase dispersa e il liquido come fase continua. Il gas all'interno delle bolle può migrare da una bolla all'altra o fuoriuscire nell'atmosfera circostante, causando la coalescenza e la scomparsa delle bolle.
Per acqua pura o tensioattivi da soli, a causa della loro composizione relativamente uniforme, il film di schiuma risultante manca di elasticità, rendendo la schiuma instabile e soggetta ad autoeliminazione. La teoria termodinamica suggerisce che la schiuma generata nei liquidi puri sia temporanea e si dissipi a causa del drenaggio del film.
Come accennato in precedenza, nei rivestimenti a base d'acqua, oltre al mezzo disperdente (acqua), sono presenti anche emulsionanti per l'emulsione dei polimeri, insieme a disperdenti, agenti bagnanti, addensanti e altri additivi per rivestimenti a base di tensioattivi. Poiché queste sostanze coesistono nello stesso sistema, la formazione di schiuma è altamente probabile e questi componenti simili ai tensioattivi stabilizzano ulteriormente la schiuma generata.
Quando i tensioattivi ionici vengono utilizzati come emulsionanti, il film di bolle acquisisce una carica elettrica. A causa della forte repulsione tra le cariche, le bolle resistono all'aggregazione, inibendo il processo di fusione delle bolle più piccole in bolle più grandi e quindi collassando. Di conseguenza, questo inibisce l'eliminazione della schiuma e la stabilizza.
Data di pubblicazione: 06-11-2025