Када ваздух уђе у течност, пошто је нерастворљив у води, под дејством спољашње силе, течност га дели на бројне мехуриће, формирајући хетерогени систем. Када ваздух уђе у течност и формира пену, површина контакта између гаса и течности се повећава, а слободна енергија система се такође сходно томе повећава.
Најнижа тачка одговара ономе што обично називамо критичном концентрацијом мицела (ККМ). Стога, када концентрација сурфактанта достигне ККМ, у систему постоји довољан број молекула сурфактанта који се густо поравнавају на површини течности, формирајући мономолекуларни филмски слој без празнина. Ово минимизира површински напон система. Када се површински напон смањи, слободна енергија потребна за стварање пене у систему се такође смањује, што чини формирање пене много лакшим.
У практичној производњи и примени, како би се осигурала стабилност припремљених емулзија током складиштења, концентрација сурфактанта се често подешава изнад критичне концентрације мицела. Иако ово побољшава стабилност емулзије, има и одређене недостатке. Прекомерна количина сурфактанта не само да минимизира површински напон система, већ и обавија ваздух који улази у емулзију, формирајући релативно крут течни филм, а на површини течности, двослојни молекуларни филм. Ово значајно отежава колапс пене.
Пена је агрегација многих мехурића, док се мехур формира када се гас диспергује у течности - гас као диспергована фаза, а течност као континуирана фаза. Гас унутар мехурића може мигрирати из једног мехура у други или излазити у околну атмосферу, што доводи до спајања и нестанка мехурића.
Код чисте воде или само сурфактаната, због њиховог релативно уједначеног састава, резултујући филм пене нема еластичност, што пену чини нестабилном и склоном самоелиминацији. Термодинамичка теорија сугерише да је пена настала у чистим течностима привремена и да се расипа због дренаже филма.
Као што је раније поменуто, у премазима на бази воде, поред дисперзионог медијума (воде), постоје и емулгатори за емулгирање полимера, заједно са дисперзантима, средствима за квашење, згушњивачима и другим адитивима за премазе на бази сурфактаната. Пошто ове супстанце коегзистирају у истом систему, стварање пене је веома вероватно, а ове компоненте сличне сурфактантима додатно стабилизују створену пену.
Када се јонски сурфактанти користе као емулгатори, филм мехурића добија електрични набој. Због јаког одбијања између набоја, мехурићи се отпорни су на агрегацију, сузбијајући процес спајања малих мехурића у веће, а затим њиховог колапса. Сходно томе, ово инхибира елиминацију пене и стабилизује пену.
Време објаве: 06.11.2025.