Hava bir sıvıya girdiğinde, suda çözünmediği için, sıvı tarafından dış kuvvetin etkisiyle çok sayıda kabarcığa bölünür ve heterojen bir sistem oluşturur. Hava sıvıya girip köpük oluşturduğunda, gaz ve sıvı arasındaki temas alanı artar ve sistemin serbest enerjisi de buna bağlı olarak yükselir.
En düşük nokta, genellikle kritik misel konsantrasyonu (CMC) olarak adlandırdığımız değere karşılık gelir. Bu nedenle, yüzey aktif madde konsantrasyonu CMC'ye ulaştığında, sistemde sıvı yüzeyinde yoğun bir şekilde hizalanacak ve boşluksuz monomoleküler bir film tabakası oluşturacak yeterli sayıda yüzey aktif madde molekülü bulunur. Bu, sistemin yüzey gerilimini en aza indirir. Yüzey gerilimi azaldığında, sistemde köpük oluşumu için gereken serbest enerji de azalır ve bu da köpük oluşumunu çok daha kolay hale getirir.
Pratik üretim ve uygulamada, hazırlanan emülsiyonların depolama sırasında stabilitesini sağlamak için yüzey aktif madde konsantrasyonu genellikle kritik misel konsantrasyonunun üzerine ayarlanır. Bu, emülsiyon stabilitesini artırmakla birlikte bazı dezavantajları da vardır. Aşırı yüzey aktif maddeler, sistemin yüzey gerilimini en aza indirmekle kalmaz, aynı zamanda emülsiyona giren havayı sararak nispeten sert bir sıvı filmi ve sıvı yüzeyinde çift katmanlı bir moleküler film oluşturur. Bu, köpüğün çökmesini önemli ölçüde engeller.
Köpük, birçok kabarcığın bir araya gelmesiyle oluşurken, kabarcık, gazın bir sıvı içinde dağılmasıyla oluşur; dağılmış faz gaz, sürekli faz ise sıvıdır. Kabarcıkların içindeki gaz, bir kabarcıktan diğerine geçebilir veya çevredeki atmosfere kaçarak kabarcıkların birleşmesine ve kaybolmasına yol açabilir.
Saf su veya yüzey aktif maddeler tek başına kullanıldığında, nispeten homojen bileşimleri nedeniyle, ortaya çıkan köpük filmi elastikiyetten yoksundur ve bu da köpüğü kararsız hale getirir ve kendi kendine yok olmaya eğilimli hale getirir. Termodinamik teori, saf sıvılarda oluşan köpüğün geçici olduğunu ve film drenajı nedeniyle dağıldığını öne sürer.
Daha önce de belirtildiği gibi, su bazlı kaplamalarda, dispersiyon ortamının (su) yanı sıra, polimer emülsifikasyonu için emülgatörler, dağıtıcılar, ıslatıcılar, koyulaştırıcılar ve diğer yüzey aktif madde bazlı kaplama katkı maddeleri de bulunur. Bu maddeler aynı sistemde bir arada bulunduğundan, köpük oluşumu oldukça olasıdır ve bu yüzey aktif madde benzeri bileşenler, oluşan köpüğü daha da stabilize eder.
İyonik yüzey aktif maddeler emülgatör olarak kullanıldığında, kabarcık filmi elektrik yükü kazanır. Yükler arasındaki güçlü itme nedeniyle, kabarcıklar kümeleşmeye karşı direnç göstererek, küçük kabarcıkların birleşerek daha büyük kabarcıklara dönüşme ve ardından çökme sürecini engeller. Bu da köpüğün atılmasını engeller ve köpüğü stabilize eder.
Gönderim zamanı: 06-11-2025