Khi không khí đi vào chất lỏng, do không tan trong nước nên dưới tác động của lực bên ngoài, nó bị phân tách thành nhiều bọt khí nhỏ, tạo thành một hệ không đồng nhất. Khi không khí đi vào chất lỏng và tạo thành bọt, diện tích tiếp xúc giữa khí và chất lỏng tăng lên, và năng lượng tự do của hệ cũng tăng theo.
Điểm thấp nhất tương ứng với nồng độ micelle tới hạn (CMC) mà chúng ta thường biết đến. Do đó, khi nồng độ chất hoạt động bề mặt đạt đến CMC, sẽ có đủ số lượng phân tử chất hoạt động bề mặt trong hệ thống để sắp xếp dày đặc trên bề mặt chất lỏng, tạo thành một lớp màng đơn phân tử không có khe hở. Điều này làm giảm thiểu sức căng bề mặt của hệ thống. Khi sức căng bề mặt giảm, năng lượng tự do cần thiết để tạo bọt trong hệ thống cũng giảm, giúp quá trình tạo bọt dễ dàng hơn nhiều.
Trong sản xuất và ứng dụng thực tế, để đảm bảo tính ổn định của nhũ tương đã điều chế trong quá trình bảo quản, nồng độ chất hoạt động bề mặt thường được điều chỉnh cao hơn nồng độ micelle tới hạn. Mặc dù điều này giúp tăng cường tính ổn định của nhũ tương, nhưng nó cũng có một số nhược điểm. Lượng chất hoạt động bề mặt quá mức không chỉ làm giảm sức căng bề mặt của hệ thống mà còn bao bọc không khí đi vào nhũ tương, tạo thành một lớp màng lỏng tương đối cứng, và trên bề mặt chất lỏng, một lớp màng phân tử hai lớp. Điều này cản trở đáng kể sự sụp đổ của bọt.
Bọt là tập hợp của nhiều bong bóng nhỏ, trong khi bong bóng được hình thành khi khí phân tán trong chất lỏng—khí là pha phân tán và chất lỏng là pha liên tục. Khí bên trong các bong bóng có thể di chuyển từ bong bóng này sang bong bóng khác hoặc thoát ra ngoài không khí xung quanh, dẫn đến sự hợp nhất và biến mất của các bong bóng.
Đối với nước tinh khiết hoặc chất hoạt động bề mặt riêng lẻ, do thành phần tương đối đồng nhất, màng bọt tạo thành thiếu tính đàn hồi, khiến bọt không ổn định và dễ tự biến mất. Lý thuyết nhiệt động lực học cho rằng bọt tạo ra trong chất lỏng tinh khiết chỉ là tạm thời và tan biến do sự thoát nước của màng bọt.
Như đã đề cập trước đó, trong các loại sơn gốc nước, ngoài môi trường phân tán (nước), còn có các chất nhũ hóa để nhũ hóa polymer, cùng với các chất phân tán, chất làm ướt, chất làm đặc và các chất phụ gia sơn gốc chất hoạt động bề mặt khác. Vì các chất này cùng tồn tại trong một hệ thống, nên khả năng tạo bọt là rất cao, và các thành phần giống chất hoạt động bề mặt này còn giúp ổn định bọt được tạo ra hơn nữa.
Khi sử dụng chất hoạt động bề mặt ion làm chất nhũ hóa, màng bong bóng sẽ tích điện. Do lực đẩy mạnh giữa các điện tích, các bong bóng chống lại sự kết tụ, ngăn chặn quá trình các bong bóng nhỏ hợp nhất thành các bong bóng lớn hơn rồi vỡ ra. Kết quả là, điều này ức chế sự loại bỏ bọt và ổn định bọt.
Thời gian đăng bài: 06/11/2025