Espumógenos

Surfatantes espumógenos, como o próprio nome indica, são adesionantes- hipertensores-viscosantes que, adicionados às soluções, ou às suspensões de pós molháveis, permitem a formação de películas de tensão superficial suficientemente resistentes para formarem bolhas de ar em grande quantidade, quando o ar é introduzido na formulação de campo, com velocidade suficiente para produzir turbulência.

A formação de espuma é idêntica à originada pela produção de turbulência numa "água de sabão" - a turbulência do líquido, capta o ar atmosférico, que fica preso nas folhas formadas pela película da solução. Quanto mais violenta é a turbulência do líquido, menores são as bolhas formadas e maior a quantidade delas.

O estudos de MAC WHORTER & BARRENTINE (1970), mostraram que a aplicação de herbicidas em forma de espuma, são altamente vantojosas sob vários pontos de vista: a. formulação espumante elimina, praticamente a deriva, que é um dos mais sérios problemas do uso de herbicidas nas proximidades de culturas susceptíveis; b. nas aplicações pós- emergentes, o herbicida em formulação espumosa, permanece por várias horas em contacto com a folhagem do mato, permitindo a sua absorção contínua, por muito mais tempo do que nas formulações aquosas, as quais secam mais ou menos rapidamente, pela evaporação da água; c. às formulações espumosas mantêm, durante muito tempo, sobre a folhagem, um ambiente de atmosfera saturada de umidade, o que permite a aplicação de herbicidas em pós-emergência, mesmo em condições de sêca, em que a evaporação da água é muito rápida; d. as formulações espumosas permitem uma enorme economia de água e de herbicida, pois o volume de uma dada formulação aquosa aumenta de 300 a 350 vezes, quando transformada em espuma. Esta característica é importante sob o ponto de vista das aplicações aéreas, porque permite o uso de uma quantidade de água muitíssimo menor que as normalmente usadas em formulações para pulverizações aquosas; e. a formulação espumosa permite uma cobertura da folhagem muito mais perfeita e em muito maior superfície do que as formulações aquosas pulverizadas.

A espuma é um aglomerado de bolhas de ar, cujas paredes são formadas pelo líquido no qual se introduziu ar, por turbulência.

A bolha é uma vesícula de parede duplas, cheia de ar (Figura 10). A parede dupla, da bolha, é constituída de duas películas de tensão superficial – a externa, em contacto com a atmosfera, e a interna, em contacto com o ar que está preso dentro da bolha. Entre essas duas películas, paralelas e concêntricas, fica retida uma certa quantidade de líquido. Esse líquido via sendo drenado, por gravidade, para a parte inferior da bolha. Desse modo, a quantidade de líquido, que se encontra entre as duas películas, vai diminuindo, aproximando-as entre si, o que resulta no edelgaçamento da parede da bolha. Também, a evaporação do líquido, na superfície externa, contribui para o adelgaçamento. A continuação desses dois processos – drenagem e evaporação – leva a um ponto em que a pressão interna do ar, ou qualquer perturbação mecânica, rompe a tensão superficial da parede e a bolha se arrebenta.

Figura 10. Esquema de uma espuma sobre uma superfície: b – bolhas; pe – película externa; pi – película interna; l – parede líquida da bolha; bd – líquido proveniente das bolhas desfeitas. Note-se que a espuma inferior de cada bolha é maior que a superior, pelo deslocamento do líquido por efeito da gravidade. (original).

Em uma espuma, as bolhas aglomeradas, exercem pressões mútuas e o arrebentamento de bolhas provoca um desequilíbrio brusco nas bolhas vizinhas, as quais, em virtude do princípio de Newton, movimentam-se, ocupando os lugares das que rebentaram. Esse desequilíbrio brusco, provocado pelo arrebentamento de bolhas, provoca, também, o arrebentamento de outras bolhas, cujo adelgaçamento das paredes já estava próximo do valor do rompimento da tensão superficial. Assim, vai se desmanchando a espuma.

Os dois primeiros processos produzem uma espuma que pode se chamar “molhada”, porque contém apreciável quantidade do líquido, escorrendo entre as bolhas, e molha a superfície de aplicação, imediatamente, chegando a escorrer, em muito pouco tempo. Já o processo de injeção de uma corrente de ar em uma película fina do líquido forma espuma que pode ser chamada “seca” que não molha imediatamente a superfície coberta, porque praticamente, todo o líquido é transformado em espuma.

O líquido resultante das paredes das bolhas desfeitas, escorre para as partes mais baixas, no substrato onde está a espuma.

As espumas podem ser classificadas em três tipos:

a. espumas instáveis – são as de breve duração, como as espumas de sabão comum. Estas se desfazem independentemente da drenagem interna, mas apenas pela evaporação e rompimento da tensão superficial da película externa;

b. espumas metastáveis – são aquelas em que a drenagem do líquido entre as bolhas cessa, depois de um certo tempo. Estas espumas persistem indefinidamente, se foram completamente protegidas de influências perturbadoras.

c. espumas sólidas – cujas paredes endurecem, perdendo as propriedades características das duas primeiras citadas.

Como as espumas, exceto as sólidas, são termodinamicamente instáveis, as perturbações mecânicas, tias como vibrações, vento, ação de poeiras, e a evaporação, são fatores que diminuem drasticamente a sua persistência.

Esses fatores são os principais responsáveis pela explosão de bolhas, ocasionando deformação das bolhas vizinhas, muitas das quais, por isso, também se rompem. Entretanto, em qualquer circunstância, as espumas de bolhas pequenas são, geralmente, mais persistentes que as bolhas grnades.

A persistência da espuma pode ser aumentada por meio de surfantes hipertensores- adesionantes.

A formação da espuma pode ser obtida por três processos: a. agitação energética, manual ou mecânica, do líquido, a qual introduz ar atmosférico na massa líquida, formando as bolhas; b. por injeção de uma corrente de ar, sob pressão, na massa líquida; e c. pro injeção de uma corrente de ar, sob pressão, em uma película do líquido.

As experiências de MACWHORTER & BARRENTINE (1970), mostraram que o último processo é o mais eficiente na formação de espumas, porque transforma a maior parte do líquido em espuma, ao passo que a introdução do ar por agitação ou por introdução de corrente de ar na massa líquida, transforma somente uma parte do líquido em espuma.