Quando o ar entra em um líquido, como é insolúvel em água, ele se divide em inúmeras bolhas devido à ação de uma força externa, formando um sistema heterogêneo. Uma vez que o ar entra no líquido e forma espuma, a área de contato entre o gás e o líquido aumenta, e a energia livre do sistema também aumenta proporcionalmente.
O ponto mais baixo corresponde ao que comumente chamamos de concentração micelar crítica (CMC). Portanto, quando a concentração do surfactante atinge a CMC, há um número suficiente de moléculas de surfactante no sistema para se alinharem densamente na superfície do líquido, formando uma camada monomolecular contínua. Isso minimiza a tensão superficial do sistema. Quando a tensão superficial diminui, a energia livre necessária para a geração de espuma no sistema também diminui, facilitando muito a formação de espuma.
Na prática, para garantir a estabilidade das emulsões preparadas durante o armazenamento, a concentração de surfactante é frequentemente ajustada acima da concentração micelar crítica. Embora isso aumente a estabilidade da emulsão, também apresenta algumas desvantagens. O excesso de surfactantes não só minimiza a tensão superficial do sistema, como também envolve o ar que entra na emulsão, formando uma película líquida relativamente rígida e, na superfície do líquido, uma película molecular bicamada. Isso dificulta significativamente o colapso da espuma.
A espuma é uma agregação de muitas bolhas, enquanto uma bolha se forma quando um gás é disperso em um líquido — o gás como fase dispersa e o líquido como fase contínua. O gás dentro das bolhas pode migrar de uma bolha para outra ou escapar para a atmosfera circundante, levando à coalescência e ao desaparecimento das bolhas.
No caso de água pura ou surfactantes isolados, devido à sua composição relativamente uniforme, a película de espuma resultante carece de elasticidade, tornando-a instável e propensa à autoeliminação. A teoria termodinâmica sugere que a espuma gerada em líquidos puros é temporária e se dissipa devido à drenagem da película.
Como mencionado anteriormente, em revestimentos à base de água, além do meio de dispersão (água), também existem emulsificantes para a emulsificação do polímero, juntamente com dispersantes, agentes umectantes, espessantes e outros aditivos de revestimento à base de surfactantes. Como essas substâncias coexistem no mesmo sistema, a formação de espuma é altamente provável, e esses componentes com propriedades semelhantes a surfactantes estabilizam ainda mais a espuma gerada.
Quando surfactantes iônicos são usados como emulsificantes, a película de bolhas adquire uma carga elétrica. Devido à forte repulsão entre as cargas, as bolhas resistem à agregação, suprimindo o processo de fusão de pequenas bolhas em bolhas maiores e seu subsequente colapso. Consequentemente, isso inibe a eliminação da espuma e a estabiliza.
Data da publicação: 06/11/2025