Espumas

Borrador del Cuaderno FIRP # 263: Influencia de la formulación sobre (las propiedades de las) las espumas

INFLUENCIA DE LA FORMULACION SOBRE LAS ESPUMAS
Jean-Louis Salager*, José María Andérez*, Ana Forgiarini*
Traducido por María Gabriela Molina B.
Resumen:

Influencia de la formulación sobre las espumas
Los principales pasos en la vida de una espuma son: formación, maduración y ruptura.Las reglas para
seleccionar los surfactantes y los aditivos, así como las condiciones para la formación de espumas (efecto
de la temperatura) son descritos y deducidos por los fenómenos físico-químicos que envuelven el ciclo de
vida de la espuma.
La cinética de adsorción de los surfactantes y de los aditivos como la cohesión de los arreglos moleculares
de los surfactantes en la superficieagua-aire son los principales fenómenos que explican el comportamiento
de una espuma.

Palabras claves:

Formulación, físico-química, espuma, espumabilidad, estabilidad.

Un cuarto de siglo ha transcurrido desde la
publicación del libro J.J Bikerman, quién por mucho
tiempo ha realizado textos de referencia en materia de
espuma y se puede decir que ciertas cosas han cambiado.
Hoy en díason diversos los campos en los cuales se
utilizan las espumas, algunos de gran importancia
industrial como en la flotación de minerales, en alimentos
o en el petróleo. Se les utiliza frecuentemente por su
textura y sus propiedades reológicas que combinan
aquellas propiedades de un fluido y un sólido con una
densidad extremadamente baja y un costo por lo general
ventajoso con respecto a otrasalternativas.
No se trataran las propiedades de las espumas pero se
explicará lo que se necesita hacer en la práctica (es decir,
en el momento de formular la solución espumante) para
fabricar una espuma que sea, por ejemplo, abundante y
relativamente estable.
En este artículo se va a tratar de poner en evidencia un
estado del arte semi-empírico, que corresponde en sí en
un saber hacerpráctico fundado sobre razonamientos
simples, hasta simplistas con respecto al nivel de ciertas
investigaciones. Estos razonamientos permiten a la vez
analizar la situación físico-química, orientar la
formulación en las experiencias que se deben realizar para
validar su gestión.

∗

Conferencia presentada en las Jornadas del Grupo
Formulación de la Sociéte Française de Chimie(http://www.sfc.fr) en Montpellier - Francia, 28-29
octubre 1998. Publicado en L’Actualité Chimique,
abril 1999, pp. 10-21.
Laboratorio FIRP, Escuela de Ingeniería Química,
Universidad de los Andes, Mérida 5101, Venezuela.
Telef.: +58(274) 240.29.54. Fax: +58(274) 240.29.57.
Correo electrónico: firp@ula.ve
Servidor: http://www.firp.ula.ve

Se le llama formulación físico-química no solamente el
escogerlos diferentes ingredientes, a saber la naturaleza de
los agentes espumantes y aditivos, sino también sus
proporciones o concentraciones respectivas, así como la
temperatura (y eventualmente la presión) que son
susceptibles de afectar la físico-química del sistema. El
interés primordial es la espumabilidad de la solución, es
decir a la cantidad de espuma producida, y a la estabilidad deésta, es decir su persistencia en el tiempo.

Las tres etapas en la vida de una espuma y los
fenómenos asociados.
Es relativamente fácil diferenciar las tres etapas de la
vida de una espuma. Estas etapas recubren mecanismos y
fenómenos físico-químicos muy nombrados.
Se va a comenzar por examinar brevemente los
fenómenos que están en juego en las tres etapas, las cuales se
han definido como:i) La formación de la espuma (de
algunos segundos hasta algunos minutos) ii) La maduración
de la espuma desde la espuma húmeda a la espuma seca
donde el espesor de la película es todavía grande respecto a
la escala coloidal (de algunos minutos a algunas horas) iii)
La persistencia de las espumas secas cuya estabilidad de la
película depende de las interacciones coloidales (de varias...