Vaahtokerros

Vaahtokerros on pinta-alueen kerros, jossa ilmakuplia on vangittuna nesteen tai kiinteän materiaalin sisään. Kerros muodostuu yleensä, kun vaahto syntyy nopeasti ja sen stabiloivat aineet—kuten pinta-aktiiviset aineet, proteiinit tai polymeriset stabilointiaineet—pitävät kuplat koossa. Vaahtokerroksia esiintyy sekä luonnollisissa että teollisissa järjestelmissä.

Syntyminen ja stabilointi: Kuplat muodostuvat sekoituksen, aeroinnin tai kemiallisen reaktion tuloksena. Vaahtokerroksen paksuus ja kesto riippuvat nesteen viskositeetista, lämpötilasta, kuplien koosta sekä stabilointiaineiden tehokkuudesta. Kuplien yhteen törmääminen ja nesteen valuminen voivat johtaa kerroksen hajoamiseen.

Esimerkkejä sovelluksista: Elintarvike- ja juomateollisuudessa vaahtokerroksilla on sekä esteettinen että käytännöllinen merkitys. Maitovaahdot, kahvin pinnallinen vaahto ja oluen pintavaahdon rakenne ovat tyypillisiä. Rakennusteollisuudessa vaahtokerroksia hyödynnetään kevyinä, eristeinä ja täyteaineina. Kaivosteollisuudessa vaahtoa käytetään rikastuksessa flotaatio-prosessissa. Palontorjunnassa vaahtosammutus muodostaa palon peittävän kerroksen, joka jäähdyttää ja estää hapen pääsyn liekkeihin.

Haitat ja hallinta: Liiallinen tai hallitsematon vaahdoutuminen voi aiheuttaa tuotantoprosessin hidastumista tai laadunvaihtelua. Hallinta perustuu sopiviin stabilointiaineisiin, säätöön sekoitusnopeudessa ja lämpötilassa sekä prosessiliuoksen koostumuksen hallintaan. Vaahtokerroksen ominaisuuksia voidaan mitata kuten paksuutta, kuplakoon koosta ja hajoamisaikaa.