Khi không khí đi vào chất lỏng, do không tan trong nước, dưới tác dụng của ngoại lực, nó bị chất lỏng phân tách thành nhiều bọt khí, tạo thành một hệ thống dị thể. 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 thống cũng tăng theo.
Điểm thấp nhất tương ứng với cái mà chúng ta thường gọi là nồng độ micelle tới hạn (CMC). 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 việc tạo bọt dễ dàng hơn nhiều.
Trong sản xuất và ứng dụng thực tế, để đảm bảo độ ổn định của nhũ tương đã chuẩn bị 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 độ ổn định của nhũ tương, nhưng nó cũng có một số nhược điểm nhất định. Chất hoạt động bề mặt dư thừa không chỉ làm giảm sức căng bề mặt của hệ thống mà còn bao phủ không khí đi vào nhũ tương, tạo thành một lớp màng lỏng tương đối cứng, và trên bề mặt chất lỏng, tạo thành một lớp màng phân tử kép. Điều này cản trở đáng kể sự xẹp bọt.
Bọt là sự kết tụ của nhiều bong bóng, 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 bong bóng có thể di chuyển từ bong bóng này sang bong bóng khác hoặc thoát ra ngoài khí quyển xung quanh, dẫn đến sự kết tụ và biến mất của bong bóng.
Chỉ riêng với nước tinh khiết hoặc chất hoạt động bề mặt, do thành phần tương đối đồng nhất, lớp bọt tạo thành thiếu độ đàn hồi, khiến bọt không ổn định và dễ tự đào thải. Lý thuyết nhiệt động lực học cho rằng bọt được tạo ra trong chất lỏng tinh khiết chỉ là tạm thời và sẽ tan biến do màng bọt thoát ra ngoài.
Như đã đề cập trước đó, trong sơn phủ gốc nước, bên cạnh chất phân tán (nước), còn có chất nhũ hóa để nhũ hóa polyme, cùng với chất phân tán, chất làm ướt, chất làm đặc và các phụ gia sơn phủ gốc chất hoạt động bề mặt khác. Vì các chất này cùng tồn tại trong cùng một hệ thống, khả năng hình thành bọt rất cao, và các thành phần giống chất hoạt động bề mặt này giúp ổn định bọt được tạo ra.
Khi sử dụng chất hoạt động bề mặt ion làm chất nhũ hóa, màng bong bóng tích điện. Nhờ lực đẩy mạnh giữa các điện tích, bong bóng chống lại sự kết tụ, ngăn chặn quá trình các bong bóng nhỏ kết hợp thành các bong bóng lớn hơn rồi vỡ ra. Nhờ đó, quá trình này ức chế sự thoát bọt và ổn định bọt.
Thời gian đăng: 06-11-2025