Emulsiones y espumas

La adsorción de un agente emulsificante en la interfase reduce la tensión y, en consecuencia disminuye la tendencia de la emulsión a coagular. Una emulsión que carece de agente estabilizante tiene propiedades semejantes a las de los soles liofobicos; por jemplo, se coagula con facilidad mediante electrolitos. Por otra parte, las emulsiones estabilizadas se comportan más como los soles lifilicos y solo son afectadas por electrolitos a altas concentraciones.

Si se emplea el término aceite para designar a todo líquido inmiscible con el agua, capaz de formar una emulsión con ella, las emulsiones pueden clasificarse en dos tipos que son: *Emulsiones de aceite en agua en las que la fase dispersa es el aceite *Emulsiones de agua en aceite en las que el agua es la fase dispersa El tipo de emulsión que resulta de agitación de dos líquidos epende de las proporciones relativas de ambos en la mezcla. En general el que está en exceso actúa como «fase exterior o dispersoide. La proporción exacta de este requerida para un tipo de emulsión es dificil de definir.

En efecto Stamm y Kraemer demostraron que las emulsiones de ácido oleico en agua pueden prepararse siempre y cuando la proporción de ácido oleico no exceda el 40%. Los jabones de metales alcalinos solubles en agua, y los sulfatos metálicos básicos, generalmente favorecen la formación de emulsiones de aceite en agua. Por otro lado os jabones insolubles en agua tales como los de cinc, aluminio, hierro y metales alcalinotérreos fav jabones insolubles en agua tales como los de cinc, aluminio, hierro y metales alcalinotérreos favorecen la formación de emulsiones de agua en aceite.

Frecuentemente el primer tipo de emulsión puede ser convertido al segundo por adición de iones metálicos pesados. Bajo tales condiciones un emulsionante soluble en agua se convierte se convierte en otro insoluble, produciendo una inversión de la fase. El tipo a que corresponde una emulsión particular se deduce de varias formas. Si el agua constituye la fase exterior, toda la añadida a la emulsión será fácilmente miscible, más no así el aceite. Análogamente, si la fase externa es de aceite, la miscibilidad será con el aceite que se agregue, pero no con el agua.

Observando en un microscopio el comportamiento de la emulsión, ante tales condiciones, es posible identificar fácilmente su naturaleza. Otra forma de distinguir las emulsiones se basa en el hecho de que una pequeña cantidad de electrolito añadido a una, la hará conductora si la fase exterior era agua, pero tendrá poco efecto sobre la conductancia si el medio dispersor era ceite. Las propiedades de las emulsiones no son muy diferentes de las de los soles liófobos. Presentan el efecto Tyndall y puede observarse el movimiento browniano si las particulas no son demasiado grandes.

Además los glóbulos están en general cargados negativamente, migran por acción de un campo eléctrico y son sensibles a los electrolitos añadidos, en particular a los que contienen iones positivos multivalentes. Las emulsiones pueden desdoblarse en sus l[quidos constituyentes por calentamiento 31_1f6 multivalentes. Las emulsiones pueden desdoblarse en sus liquidos onstituyentes por calentamiento, congelación, agitación, centrifugación, por adlción apreciable de electrolito como agente salino de la fase dispersa, y por destrucción química del agente.

La centrifugación se usa generalmente para separar la crema de la leche y el agua del aceite. Debido a la carga negativa de los glóbulos, los electrolitos que contienen iones positivos divalentes y trivalentes son particularmente efectivos como agentes salinos de la sustancia emulsificada. Los métodos empleados para la destrucción del agente emulsificante depende de su naturaleza. Podemos citar como ejemplos a la precipitación de un aceite en una emulsión acuosa, estabilizada con jabón de sodio o potasio, por medio de un ácido fuerte.

El ácido hidroliza el jabón liberando el ácido graso y como este no es un buen agente emulsionate, la emulsión se separa. Se logra el mismo resultado, por adición cuidadosa de iones positivos, que tienden a producir una inversión de la fase. Si se evita el exceso ocurre la segregación de las dos fases, antes de que sea posible la inversión de la emulsión de aceite en agua y otra de agua en aceite ESPUMAS Es un sistema coloidal en el cual se encuentran burbujas gaseosas dispersas en un líquido o en un sólido.

Aunque los diámetros de las burbujas son normalmente mayores que 104 A, la distancia entre ellas suele ser menor que 104 A por lo que las espumas se consideran sistemas coloidales; en las espumas, el medio de dispersión se encuentra en estado coloidal. Al igual que en las emul espumas, el medio de dispersión se encuentra en estado coloidal. Al Igual que en las emulsiones la energía superficial es alta y los agentes espumantes se emplean para abatir la tensión interfacial ntre el liquido y el gas.

Los espumantes son agentes de superficie activos del mismo tipo que los emulsionantes. Como las burbujas de la espuma son frágiles, se necesitan otros aditivos para dar a la espuma elasticidad y estabilidad contra las tensiones mecánicas, pueden utilizarse como estabilizadores alcoholes de cadenas largas. Fase dispersa o partículas coloidales: las partículas coloidales pueden estar en fase solida, liquida o gaseosa, o incluso pueden ser moléculas individuales. FASE DISPERSA MEDIO DE DISPERSION NOMBRE EJEMPLOS Gas Liquido Espuma Crema batida, espuma de jabón

GasSolido Espuma Piedra pómez Medio de dispersión o fase continua: puede ser un sólido, un liquido o un gas Automóviles de espuma una oleada del futuro Las espumas metálicas son una nueva clase de materiales que pueden revolucionar la industria de los automotores. Los fabricantes de automóviles saben que un factor clave para obtener eficiencia en el consumo de combustible es reducir el peso. Hasta ahora esta reducción de peso ha significado un costo mayor (en materiales como titanio y aluminio) y problemas en las pruebas de impacto (pues los vehículos ligeros no absorben bien a energía).

El proveedor alemán Willhelm Karmann-Ghia preparo un material mixto de espuma de aluminio, con algunas propiedades asombrosas. Las partes confeccionadas con esta espuma mixta pesan 30 a 50% menos qu propiedades asombrosas. Las partes confeccionadas con esta espuma mixta pesan 30 a 50% menos que su equivalente de acero y son 10 veces más rígidas. El material es tan ligero que flota en agua y, aunque cuesta 20 a 25% mas que el acero, podría formar cuando mucho 20% de un automóvil compacto.

Debido a que la superficie del nuevo material es rugosa, se podría usar en ?reas estructurales del auto (partes térmicas, paneles del toldo, paredes de la cajuela, etc. ). ¿Cómo se fabrica la espuma de aluminio? Se laminan dos hojas de aluminio y una capa intermedia de un polvo (constituido por un hidruro metálico de titanio y polvo de aluminio a presión muy alta hasta formar una sola hoja plana. Después se procesa esta hoja de metal de manera tradicional para dar lugar a una diversidad de formas tridimensionales. A continuación la hoja se introduce en un horno a 11480F durante dos minutos.

Este horneado rápido permite que el Al metálico e funda y se mezcle con el H2 gaseoso (que se desprende del hidruro de titanio) con lo cual se forma la espuma. La hoja levanta igual que un pastel (su grosor aumenta de cinco a siete veces). Cuando la espuma se enfría es una estructura tridimensional rígida entre dos hojas de aluminio. La nueva espuma de Al no solo es mucho más ligera que el acero sino que también funciona bien en las pruebas de impacto. En un futuro próximo se podré viajar en un auto que sea en realidad una espuma coloidal, con gran economía de combustible y resistencia a los choques.