2. Піни, їх будова і стійкість

0. 3.1.Будова пін та їх визначення

Пінами називають зв’язанодисперсні, ліофобні, грубі висококонцентровані дисперсні системи, в яких дисперсна фаза – газ, а дисперсійне середовище – рідина або тверде тіло.

Дисперсність піни визначається середнім розміром бульбашок і середньою товщиною плівок рідини (розмір бульбашок сягає 10^-3 – 10^-2м), а товщина рідкої піни може бути різною, проте не менше ніж 10^-8м. при меншій товщині плівка тріскає.

Якщо дисперсійним середовищем є рідина, матимемо рідку піну, якщо тверде тіло – тверду піну.

Якщо концентрація газу невелика, то пухирці газу мають кулеподібну форму, не зв’язані між собою та вільно переміщуються в рідині. Це ще не піна. Прикладом може бути газована вода, шипуче вино, що містить пухирці вуглекислого газу, а також водопровідна вода, що витікає з крану під сильним напором.

До справжніх пін відносять системи, в яких газоподібна фаза складає основну частину (іноді 99% ) об’єму і в яких п ухирці газу мають великі розміри, форму багатогранників і відокремлені один від іншого дуже тонкими прошарками дисперсійного середовища. Завдяки надлишку газової фази і здавленню бульбашки газової фази мають форму поліедричних комірок. Піни мають щільниковоподібну структуру.

Рис.36. Будова “вологої” (а) та “сухої” (б) піни.

0. 3.2. Одержання пін

Піни не можна отримати шляхом самодовільного диспергування. Для одержання пін застосовують диспергаційні методи: інтенсивне струшування або перемішування рідини, продавлювання (барботування) газу через пористі фільтри в рідину. У процесі перемішування рідина захоплює повітря, внаслідок чого на її поверхні утворюється піна.

Іноді використовують конденсаційні методи, при яких в результаті хімічної реакції в рідині утворюється газоподібна фаза. Утворення пінної структури тіста при його бродінні або при термічному розкладенні хімічних розріджувачів – приклади конденсаційного метода одержання пін. Наприклад, для надання пористості хлібобулочним виробам, що виготовляють із прісного тіста, використовують натрій гідрогенкарбонат (харчова сода) і амоній карбонат, що розкладаються за рівнянням:

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O;

(NH₄)CO₃ = 2NH₃↑ + H₂O + CO₂↑

При виготовленні дріжджового тіста, розпушування відбувається за рахунок карбон (ІV) оксиду, що утворюється при спиртовому бродінні гексоз:

дріжджі

С₆Н₁₂О₆ → 2СО₂↑ + 2С₂Н₅ОН

А бо піни утворюються при кип’ятінні рідин, наприклад, молока.

Стійку піну можна одержати тільки з використанням стабілізатора – піноутворювача.

Чисті рідини не володіють здатністю утворювати стійку піну, бо газові бульбашки в них швидко лопаються. Наявність піни завжди свідчить про присутність в рідині речовин (забруднень).