Fenomenos Involucrados En La Ruptura De La Emulsion

Fenómenos involucrados en la ruptura de una emulsión.

Mecanismo:

La ruptura de una emulsión es un proceso multietapa. Según el análisis de Jeffreys y Davies (1971), estas etapas se pueden resumir en tres:

 Etapa 1. Acercamiento macroscópico de las gotas.

Corresponde al acercamiento de dos gotas más o menos grandes (diámetros entre 1 a 100 μm) debido al fenómeno de sedimentación gravitacional, dado por las leyes de Stokes (ecuación 1.18, basada en la suposición de gotas esféricas rígidas) o de Hadamard (1911), ecuación 1.19, que considera el movimiento conectivo interno en las gotas y el efecto de la viscosidad de las gotas.

Cuando las gotas son menores de 5 μm y hay diferencia de temperatura en el sistema, está presente el movimiento Browniano y la termo-capilaridad.

 Etapa 2. Drenaje de la película intergota.

Al final de la etapa anterior, las gotas se deforman (adelgazamiento del orden de 0,1 micra o menos) y se genera una película (espesor alrededor de 500 Å) entre dos gotas, dando así inicio a la segunda etapa del proceso llamada “drenaje de la película intergota”; donde están involucrados fenómenos interfaciales relacionados con la presencia de surfactantes adsorbidos.

La velocidad de drenaje de la película depende de las fuerzas que actúan en a interfase. Cuando dos gotas se aproximan una a la otra debido a las fuerzas gravitacionales, convección térmica o agitación, se crea un flujo de líquido entre ambas interfases.

El flujo de líquido trae consigo moléculas de surfactantes naturales y otras partículas de actividad superficial que se adsorben en la interfase, creando un gradiente de concentración. Esto produce una variación en el valor local de la tensión interfacial (gradiente de tensión negativo), que genera una fuerza opuesta al flujo de líquido fuera de la película intergota.

 Etapa 3. Coalescencia

La coalescencia se define como un fenómeno irreversible en el cual las gotas pierden su identidad, el área interfacial se reduce y también la energía libre del sistema (condición de inestabilidad). Sin embargo, este fenómeno se produce sólo cuando se vencen las barreras energéticas asociadas con las capas de emulsionante adsorbido y se drena la película de fase continua entre dos gotas. Esta etapa involucra fuerzas capilares de magnitud considerable. La presión de La place (ΔP = γ H, donde H es la curvatura de la gota) es muy grande en el interior de la gota respecto a la presión en la película intergota.

La primera y tercera etapa de la ruptura de una emulsión están gobernadas por la física; mientras que la segunda depende de la termodinámica; el sistema debe alcanzar la formulación óptima en SAD = 0 para eliminar los efectos retardadores del drenaje de la película y producir la coalescencia

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