Sostenibilidad minerales de tensión superficial alta, dan espu- mas persistentes, por lo que no solo la tensión superficial es el único factor que interviene en la formación y estabilidad de las espumas. Las causas físicas de la formación de una espuma son varias: una agitación enérgica de líquido con el aire, la caída de un líquido desde cierta altura, el borboteo de aire u otro gas en el seno de un líquido etc. Las causas físico-químicas pueden ser : la naturaleza del agua ; el agua dulce da por agi- tación con una solución de jabón una espuma importante y persistente, el agua dura no hace espuma en las mismas condiciones más que precipitando las sales de calcio y magnesio bajo la forma de jabones insolubles; otra cau- sa es la presencia de impurezas orgánicas y su concentración de ellas, como se observa en los ríos contaminados con desechos orgáni- cos , asimismo otra causa química puede ser el desarrollo de gas después de una reacción química o bioquímica como el óxido de carbo- no, ácido sulfhídrico, metano, etc., ejemplo co- tidiano son las espumas de cerveza o de bebi- das gaseosas que se forman por la liberación del gas disuelto. Se ha demostrado según la teoría termodi- námica, que cuando una sustancia tensoacti- va está presente, se encuentra en una fuerte concentración en la interfase líquido-aire. Sí la concentración del soluto es muy pequeña la capa superficial estaría formada casi de molé- culas del solvente por lo que la formación de la espuma no sería posible. Un líquido puro no produce espuma, ya que no presenta varia- ción de tensión superficial. Por el contrario, sí la concentración de soluto es relativamente grande, las capas superficiales están com- puestas casi exclusivamente de moléculas de sustancia activa y no hay tampoco formación considerable de espuma. Debe haber una di- ferencia de tensión superficial entre la solución y la capa superficial; mientras más grande sea esta diferencia más consistencia y estabilidad tendrá la espuma. La secuencia de generación de espuma engloba los siguientes pasos: • Paso 1) Disolución de los distintos tipos de agentes espumantes en agua (Fig 4). • Paso 2) Rotura de la disolución median- te el empleo de aire. • Paso 3) Formación de burbujas aprisio- nando en su estructura el aire empleado en el paso 2 (Fig. 5). Estructura interna de las espumas Los factores que contribuyen a la estabili- dad de la espuma son: 1) la repulsión eléctrica de las superficies cargadas por los grupos ionizados del agente espumante impide el adelgaza- miento de la película. 2) los enlaces hidrógeno que el agua forma con diferentes substancias y que ligan to- das las moléculas del líquido entre ellas. 3) la viscosidad del medio líquido. 4) la plasticidad de la película líquida así como su elasticidad disminuye la ruptura de la burbuja. Todas estas fuerzas que se oponen al rom- pimiento de las espumas dependen de propie- dades características de las capas superficia- les y de las soluciones de los agentes espu- mantes que se sitúan en las dos superficies de contacto de las láminas líquidas y del gas que ellas aprisionan. Un líquido con una débil tensión de vapor favorece la estabilidad de la espuma; igual- mente los iones de ciertos electrolitos provo- can una mejor dispersión de la fase gaseosa; La adición de substancias que aumentan la viscosidad del medio líquido, la presencia de substancias sólidas finamente pulverizadas y la temperatura, son factores que favorecen la for- mación de espumas y su estabilidad. Se han reportado burbujas de 60 cm. de diámetro y dos años de vida cuando se utilizan soluciones al 5 % de agentes espumantes como alcohol polivinílico de alto peso molecu- lar. Se suele recomendar el uso de substancias que aumentan la viscosidad de la película. En una burbuja, la presión interna es mayor que la externa: entonces, al buscar el equilibrio de presiones la burbuja crece, ya que entre menor sea el radio de la burbuja mayor es la presión en exceso, esto explica uno de los mecanismos de ruptura de una espuma, ya que el aire se difunde de la burbuja pequeña hacia la grande a través de la película que las separa y así las burbujas grandes crecen a ex- [Figura 4].- Disolución de agentes espumantes en agua. [Figura 5] .- Formación de burbujas. pensas de las pequeñas hasta que se llegan a romper generalmente en la superficie. Al crecer una burbuja, se va produciendo la elasticidad en la película. La elasticidad puede relacionarse con la variación de la tensión su- perficial por el agente espumante. Una pelícu- la se rompe cuando alcanza espesores del or- den de 50 amstron. La fuerza de gravedad in- fluye en el adelgazamiento de la película hasta su eventual ruptura, ya que el líquido fluye ha- cia las paredes verticales y el borde de plateau sufre una succión del líquido hacia el interior de la pared. Cuando una película se extiende se crean momentáneamente zonas de alta tensión su- perficial. Al migrar el surfactante hacia esas zo- nas, arrastra consigo una capa de solución. El resultado neto es que la película se adelgaza en las zonas adyacentes y se engrosan en las zonas que inicialmente tenían alta tensión su- perficial. Este efecto se llama de Gibbs-Maran- goni. Determinación del poder espumante La tensión superficial de un líquido se opone a la formación de una película que forma los la- dos de las burbujas, por tanto, la disminución de la tensión superficial con la ayuda de subs- tancias con poder interfacial, permite la forma- ción de espuma. No hay una relación directa entre la dismi- nución de la tensión superficial y el volumen de la espuma; tampoco hay relación directa entre el poder espumante y otras propiedades de superficie (humectación, detergencia). Se habla de poder espumante como el gra- do de aptitud que tienen ciertos agentes ten- soactivas para formar espuma. Asimismo, se puede hablar de eficacia de 192 84