În general, o fază de emulsie este apa sau soluția apoasă, care se numește fază apoasă; Cealaltă fază este o fază organică care este imiscibilă cu apă, cunoscută sub numele de faza de ulei.

1 、 Clasificare

Trei metode de clasificare:

1. Clasificat după sursă: produse naturale și produse sintetice;

2. Clasificat după greutatea moleculară: emulsificatori cu greutate moleculară mică (C10-C20) și emulsificatori cu greutate moleculară mare (C mii);

3. Conform dacă se poate ioniza într-o soluție apoasă, acesta poate fi împărțit în tip ionic (anioni, cationi și anioni și cationi) și tip non-ionic.

Aceasta este cea mai utilizată metodă de clasificare.

 

2 、 Funcția și principiul emulgatorilor

Principala funcție a emulgatorilor este de a reduce tensiunea de suprafață a celor două lichide emulsionate. Prin urmare, atunci când tensioactivii sunt folosiți ca emulgatori, un capăt al grupului lor hidrofob adsorbe pe suprafața particulelor lichide insolubile (cum ar fi uleiul), în timp ce grupul hidrofil se extinde spre apă. Surfactanții sunt aranjați direcțional pe suprafața particulelor lichide pentru a forma o peliculă de adsorbție hidrofilă (film interfațial), astfel încât să reducă atracția reciprocă între picături, să reducă tensiunea de suprafață între două faze și să promoveze dispersia reciprocă pentru a forma emulsii.

Concentrația de agent tensioactiv are un impact direct asupra rezistenței mască facială interfațială. Cu o concentrație mare, există multe molecule de agent tensioactiv adsorbite pe interfață, formând o mască facială densă și puternică.

Emulsificatori diferiți au efecte de emulsionare diferite, iar cantitatea necesară pentru a obține efectul optim de emulsionare variază, de asemenea, variază. În general, cu cât este mai mare forța moleculară a emulgatorului care formează masca facială de graniță, cu atât rezistența filmului este mai mare și cu atât loțiunea este mai stabilă; Dimpotrivă, cu atât forța este mai mică, cu atât este mai mică puterea filmului și cu atât emulsia este mai instabilă.

Când există molecule organice polare, cum ar fi alcoolul gras, acidul gras și amina grasă în masca facială, rezistența membranei este îmbunătățită semnificativ. Acest lucru se datorează faptului că moleculele emulgatorului interacționează cu molecule polare, cum ar fi alcoolul, acidul și amina în stratul de adsorbție a interfeței pentru a forma un complex, ceea ce crește rezistența mască facială a interfeței.

Emulgatorul compus din mai mult de doi tensioactivi este un emulgator mixt. Datorită interacțiunii puternice dintre molecule, tensiunea interfațială este redusă semnificativ, cantitatea de emulsionator adsorbită pe interfață este semnificativ crescută, iar densitatea și rezistența măștii faciale interfațiale formate sunt crescute.

În timpul formării emulsiei, tensiunea interfațială dintre ulei și apă este mult redusă datorită participării surfactanților și devine o emulsie stabilă. Cu toate acestea, există încă o tensiune interfațială a apei-apă în emulsie care nu poate atinge zero din cauza restricțiilor de solubilitate CMC sau de solubilitate. Prin urmare, loțiunea este un sistem termodinamic instabil.

Tensiunea interfațială dintre ulei și apă de micro emulsie este atât de scăzută încât nu poate fi măsurată. Este un sistem stabil termodinamic. Acest lucru se realizează în principal prin adăugarea unui al doilea tip de agent tensioactiv cu proprietăți complet diferite (cum ar fi alcoolii de dimensiuni moderat, cum ar fi pentanolul, hexanolul și heptanolul, cunoscut sub numele de surfactanți CO), care poate reduce și mai mult tensiunea interfațială la un nivel foarte mic, chiar rezultând valori negative instantanee. Acest lucru poate fi explicat prin ecuația de adsorbție a Gibbs pentru sisteme cu mai multe componente.

 

3 、 tip de emulsie

Tip

Emulsie comună, o fază este apă sau soluție apoasă, iar cealaltă este materie organică insolubilă cu apă, cum ar fi grăsime, ceară, etc. Emulsia formată din apă și uleiul poate fi împărțit în trei tipuri:

(a) Ulei în tip de apă (O'W)
(e) lapte compus (W/O/W)
(b) Ulei în tipul de apă (W/O)

(1) Emulsie de ulei/apă (0/w), ulei dispersat în apă. Uleiul este o fază dispersată (faza internă), iar apa este un ulei de fază continuă (fază externă) în emulsia de apă, care poate fi diluat cu apă. Cum ar fi laptele, laptele de soia etc.

(2) Apă/ulei (W/0) emulsie, apă dispersată în ulei. Apa este o fază dispersată (faza internă), iar uleiul este o fază continuă (faza externă) a apei în emulsia de ulei. Acest tip de emulsie poate fi diluat cu ulei. Cum ar fi unt artificial, ulei brut etc.

(3) Emulsii în formă de inel, formate prin dispersia alternativă a stratului de apă și a fazelor de ulei strat, în principal, în două forme: ulei în apă și ulei în ulei 0/w/0 (adică faza de apă cu picături de ulei dispersate suspendate în faza de ulei și apă în ulei și apă în apă).

 

Metoda de verificare a tipului de emulsie

(1) Metoda de diluare

Diluați emulsia cu același lichid ca faza continuă. Emulsia solubilă în apă este de tip de ulei/apă, iar emulsia solubilă a uleiului este de tip de apă/ulei.
De exemplu, laptele poate fi diluat de apă, dar nu poate fi misibil cu uleiul vegetal. Se poate observa că laptele este o emulsie O/W.

(2) Metoda conductivă

Conductivitatea apei și a uleiului diferă foarte mult, iar conductivitatea emulsiei de ulei/apă este de sute de ori mai mare decât cea a apei/uleiului. Prin urmare, doi electrozi sunt introduși în emulsie, iar neonul este conectat în serie în buclă, iar lumina de ulei/apă este aprinsă.

(3) Metoda de colorare

Adăugați 2-3 picături de coloranți pe bază de ulei sau pe bază de apă în eprubetă și judecați tipul de emulsie conform căruia tipul de colorant poate face ca faza continuă să fie colorată uniform.

(4) Metoda de umectare a hârtiei de filtrare

Aruncați loțiunea pe hârtia de filtru. Dacă lichidul se poate extinde rapid și o picătură mică este lăsată în centru, loțiunea este ulei în apă; Dacă loțiunea picături nu se extinde, uleiul în tip de apă.

(5) Metoda de refracție optică

Diferitele indice de refracție de apă și ulei la lumină este utilizat pentru a identifica tipul de emulsie. Dacă emulsia este ulei în apă, particulele joacă un rol de colectare a luminii și numai conturul stâng al particulelor poate fi observat cu un microscop; Dacă emulsia este apă în ulei, particulele joacă rolul astigmatismului și numai conturul drept al particulelor poate fi observat cu un microscop;

Principalii factori care afectează tipul de emulsie

(1) Volumul fazei:

Teoria volumului de fază a fost propusă de 0stwald dintr -o perspectivă geometrică. Punctul de vedere este că presupunând că mărgelele lichide ale loțiunii au aceeași dimensiune și sfere rigide, fracția de volum de fază a mărgelelor lichide poate reprezenta doar 74,02% din volumul total atunci când sunt ambalate cel mai dens. Dacă numărul integral al volumului de fază a perlelor lichide este mai mare de 74,02%, loțiunea va fi deformată sau deteriorată.

(a) Emulsie țesută cu picături uniforme cu picături bogate în picături
(b) emulsie neuniformă de stivuire de stivuire
(c) Picăturile de lichid non -sferice necesită stivuire și emulsie (instabilă)

Luați ca exemplu emulsia de tip O/W, dacă numărul integral de fază de ulei este mai mare de 74,02%, emulsia poate forma doar tipul W/0, atunci când tipul O/I este mai mic de 25,98%, iar atunci când fracția este de 25,98%-74,02%, poate forma fie 0/W, fie W0.

 

Structura moleculară și proprietățile emulgatorilor - teoria panoului

Teoria panoului se bazează pe structura spațială a emulgatorilor pentru a determina tipul de emulsie. Teoria Wedge sugerează că zonele transversale ale grupurilor hidrofile și hidrofobe la emulgatori nu sunt egale. Moleculele emulgatorilor sunt privite ca pene, cu un capăt mai mare și celălalt mai mic. Capătul mai mic al emulgatorului poate fi introdus pe suprafața picăturii ca o pană și aranjat într-o manieră direcțională la interfața ulei-apă. Capătul polar hidrofil se extinde în faza apoasă, în timp ce lanțul de hidrocarburi lipofile se extinde în faza de ulei, ceea ce duce la creșterea rezistenței interfațiale.

 

Influența materialului emulsionant asupra tipului de emulsie

Pe lângă influența factorilor precum materialele de compoziție a emulsiei și condițiile de formare a emulsiei, condițiile externe au, de asemenea, un impact asupra tipului de emulsie. De exemplu, natura hidrofilă și lipofilă a peretelui emulsiei este puternică, iar emulsia O/W este ușor de format atunci când natura hidrofilă a peretelui emulsiei este puternică, în timp ce emulsia W/0 este ușor de format atunci când natura lipofilă a peretelui emulsiei este puternică. Motivul este că lichidul trebuie să mențină un strat de fază continuă pe perete, astfel încât să nu fie ușor să fie dispersat în mărgele lichide atunci când se agită. Sticla este hidrofilă în timp ce plasticul este hidrofob, astfel încât primul este predispus la formarea emulsiilor O/W, în timp ce cel de -al doilea este predispus să formeze emulsii.

 

Teoria vitezei de agregare a două faze

Teoria vitezei de coalescență pornește de la influența vitezei de coalescență a celor două tipuri de picături care alcătuiesc emulsia asupra emulsiei, iar judecă că viteza de coalescență a celor două tipuri de picături depinde de viteza de coalescență a celor două tipuri de picături atunci când emulsia, rechinul și uciderea împreună acoperă cererea.

 

Temperatură

O creștere a temperaturii va scădea gradul de hidratare a grupărilor hidrofile, reducând astfel hidrofilicitatea moleculelor. Prin urmare, emulsia 0/W formată la temperaturi scăzute se poate transforma într -o emulsie W/0 la încălzire. Această temperatură de tranziție este temperatura la care proprietățile hidrofile și lipofile ale tensioactivului ating un echilibru adecvat, cunoscut sub numele de groapa de temperatură de tranziție a fazei.

Cu toate acestea, atunci când concentrația emulsifierului este suficient de mare pentru a depăși influența proprietății umezitoare a materialului emulsifier, tipul de emulsie format depinde doar de natura emulsifierului în sine și nu are nicio legătură cu hidrofilicitatea și lipofilicitatea peretelui navei.