Üldiselt on emulsiooni üks etapp vesi või vesilahus, mida nimetatakse vesifaasiks; Teine etapp on orgaaniline faas, mis on veega segunematu, mida nimetatakse õlifaasiks.

1 、 klassifikatsioon

Kolm klassifitseerimismeetodit:

1. klassifitseeritud allika järgi: looduslikud tooted ja sünteetilised tooted;

2. klassifitseeritud molekulmassiga: madala molekulmassiga emulgaatorid (C10-C20) ja suure molekulmassiga emulgaatorid (C tuhanded);

3. Vastavalt sellele, kas see võib vesilahuses ioniseerida, võib selle jagada ioonitüübiks (anioonid, katioonid ja anioonid ja katioonid) ja mitteioonseks tüübiks.

See on kõige sagedamini kasutatav klassifitseerimismeetod.

 

2 、 emulgaatorite funktsioon ja põhimõte

Emulgaatorite peamine funktsioon on kahe emulgeeritava vedeliku pindpinevuse vähendamine. Seetõttu, kui pindaktiivseid aineid kasutatakse emulgaatoritena, adsorbeerub nende hüdrofoobse rühma üks ots lahustumatute vedelate osakeste (näiteks õli) pinnale, samal ajal kui hüdrofiilne rühm ulatub vee poole. Pindaktiivsed ained on suunatud vedelate osakeste pinnale, moodustades hüdrofiilse adsorptsioonikile (pindade kile), et vähendada tilkade vahelist vastastikust külgetõmbeageldust, vähendada pindpinevust kahe faasi vahel ja soodustada vastastikust dispersiooni emulsioonide moodustamiseks.

Pindaktiivse aine kontsentratsioon mõjutab otsest mõju pindade näomaski tugevusele. Kõrge kontsentratsiooniga on liidesel adsorktiivsed pindaktiivsed molekulid, moodustades tiheda ja tugeva liidese näomaski.

Erinevatel emulgaatoritel on erinev emulgeerimisefektid ja optimaalse emulgeerimisefekti saavutamiseks vajalik kogus varieerub ka. Üldiselt öeldes, mida suurem on emulgaatori molekulaarne jõud, mis moodustab piiride maski, seda suurem on kile tugevus ja seda stabiilsem kreem; Vastupidi, mida väiksem on jõud, seda madalam on kile tugevus ja seda ebastabiilsem emulsioon.

Kui näomaskis on sellised polaarsed orgaanilised molekulid nagu rasv alkohol, rasvhape ja rasv amiin, paraneb membraani tugevus märkimisväärselt. Selle põhjuseks on asjaolu, et emulgaatorite molekulid interakteeruvad liidese adsorptsioonikihis selliste polaarsete molekulidega nagu alkohol, hape ja amiin, moodustades kompleksi, mis suurendab liidese näomaski tugevust.

Enam kui kahest pindaktiivsest ainest koosnev emulgaator on segatud emulgaator. Molekulide tugeva interaktsiooni tõttu on pindadevaheline pinge märkimisväärselt vähenenud, liidesel adsorbeeritud emulgaatorite kogus suureneb märkimisväärselt ning moodustatud pindade pindade näomaski tihedus ja tugevus suureneb.

Emulsiooni moodustumise ajal väheneb õli ja vee vaheline pinge pindaktiivsete ainete osalemise tõttu oluliselt ja see muutub stabiilseks emulsiooniks. Emulsioonil on siiski endiselt naftavee liidese pinge, mis ei jõua CMC või lahustuvuse piirangute tõttu nullini. Seetõttu on kreem termodünaamiline ebastabiilne süsteem.

Mikromulsiooni õli ja vee vaheline pinge on nii madal, et seda ei saa mõõta. See on termodünaamiline stabiilne süsteem. See saavutatakse peamiselt teist tüüpi pindaktiivsete ainete lisamisega, millel on täiesti erinevad omadused (näiteks mõõduka suurusega alkoholid nagu pentanool, heksanool ja heptanool, mida tuntakse kui CO -pindaktiivseid aineid), mis võib veelgi vähendada pindadevahelist pinget väga väikesele tasemele, põhjustades isegi hetkega negatiivseid väärtusi. Seda saab seletada Gibbsi adsorptsioonivõrrandiga mitmekomponendiliste süsteemide jaoks.

 

3 、 emulsiooni tüüp

Tüüp

Tavaline emulsioon, üks faas on vesi või vesilahus ja teine ​​on orgaaniline aine, mis on veega lahustumatu, näiteks rasv, vaha jne. Vee ja õli moodustatud emmelsiooni võib jagada kolme tüüpi:

a) veetüübis õli (O'W)
(e) liitpiim (w/o/w)
b) veetüübis õli (w/o)

(1) Õli/vesi (0/w) emulsioon, õli hajutatud vette. Õli on hajutatud faas (sisefaas) ja vesi on vee emulsiooni pidev faas (väline faas) õli, mida saab lahjendada veega. Nagu piim, sojapiim jne.

(2) Vesi/õli (w/0) emulsioon, õlis hajutatud vesi. Vesi on hajutatud faas (sisefaas) ja õli on õli emulsioonis pidev vee faas (väline faas). Sellist emulsiooni saab õliga lahjendada. Nagu kunstvõi, toornafta jne.

(3) rõngakujulised emulsioonid, mis on moodustatud vee- ja õlifaaside vahelduva dispersiooniga kihi järgi, on peamiselt kahes vormis: õli vees ja õli õlis 0/mass/0 (st veefaas, kus õli faasis ja vees suspendeeritakse hajutatud õli tilgad ja vesi vees, mis on tüübid ja mis on emiteerides vesides, mis on vesi -faasis. õli.

 

Emulsioonitüübi kontrollimise meetod

(1) lahjendusmeetod

Lahjendage emulsioon sama vedelikuga kui pidev faas. Vees lahustuv emulsioon on õli/vee tüüp ja õli lahustuv emulsioon on vee/õli tüüp.
Näiteks võib piima veega lahjendada, kuid taimeõliga ei saa olla valesti loodud. On näha, et piim on o/w emulsioon.

(2) juhtiv meetod

Vee ja õli juhtivus erineb suuresti ning õli/vee emulsiooni juhtivus on sadu kordi suurem kui vee/õli. Seetõttu sisestatakse emulsioonisse kaks elektroodi ja neoon on ühendatud silmuse järjestikku ning õli/veetuli on sisse lülitatud.

(3) värvimismeetod

Lisage katseklaasi 2-3 tilka õlipõhiseid või veepõhiseid värvaineid ja hinnake emulsiooni tüüpi vastavalt sellele, millist tüüpi värvainet saab pideva faasi ühtlaselt värviks muuta.

(4) Filtripaberi niisutamise meetod

Tilgutage filterpaberile kreem. Kui vedelik võib kiiresti laieneda ja keskele jäetakse väike tilk, on kreem vees õli; Kui kreemi tilgad ei laiene, siis õli veetüübis.

(5) optiline murdumismeetod

Emulsiooni tüübi tuvastamiseks kasutatakse vee ja õli erinevat murdumisnäitajat. Kui emulsioon on õli vees, mängivad osakesed kerget kogumisrolli ja mikroskoobi abil saab näha ainult osakeste vasakpoolset kontuuri; Kui emulsioon on vesi õlis, mängivad osakesed astigmatismi rolli ja mikroskoobi abil võib näha ainult osakeste õiget kontuuri;

Emulsiooni tüüpi mõjutavad peamised tegurid

(1) faasi maht:

Faasimahu teooria pakkus 0stwald välja geomeetrilisest vaatenurgast. Vaade on see, et eeldades, et vedelad kreemi helmed on ühesuurused ja jäigad kerad, võib vedelate helmeste faasi maht moodustada ainult 74,02% kogumahust, kui need on kõige tihedamalt pakitud. Kui vedelike helmeste faasimahu integreeritud arv on suurem kui 74,02%, deformeerub või kahjustatakse kreemi.

a) ühtlane tilga rikas hunnik kootud emulsioon
b) ebaühtlane tilk tihe virnastav emulsioon
c) mittefäärilised vedelad tilgad vajavad virnastamist ja emulsiooni (ebastabiilne)

Võtke näitena O/W tüüpi emulsioon. Kui faasi integreeritud õli arv on suurem kui 74,02%, võib emulsioon moodustada ainult mass, kui O/I tüüp on alla 25,98%ja kui fraktsioon on 25,98%-74,02%, võib see moodustada kas 0/W või W0 tüüpi.

 

Emulgaatorite molekulaarstruktuur ja omadused - kiiluteooria

Kiiluteooria põhineb emulsiooni tüübi määramiseks emulgaatorite ruumilisel struktuuril. Kiiluteooria viitab sellele, et emulgaatorite hüdrofiilsete ja hüdrofoobsete rühmade ristlõikepinnad ei ole võrdsed. Emulgaatorite molekule vaadeldakse kiiludena, ühe otsaga suuremad ja teised väiksemad. Emulgaatori väiksemat otsa saab tilga pinnale sisestada nagu kiilu ja paigutada õlivee liidese jaoks suunaliselt. Hüdrofiilne polaarne ots ulatub vesifaasi, lipofiilne süsivesinike ahel aga õlifaasi, mille tulemuseks on suurenenud pindadevaheline tugevus.

 

Emulgaatori materjali mõju emulsioonitüübile

Lisaks selliste tegurite nagu emulsioonikompositsioonimaterjalide ja emulsiooni moodustavate tingimuste mõjule mõjutavad välised tingimused ka emulsiooni tüüpi. Näiteks on emulsiooniseina hüdrofiilne ja lipofiilne olemus tugev ning emulsiooniseina hüdrofiilset olemust on tugev moodustav O/W emulsioon, samas kui W/0 emulsiooni on lihtne moodustada, kui emulsiooniseina lipofiilne olemus on tugev. Põhjus on see, et vedelik peab säilitama seina pideva faasi kihi, nii et segamisel poleks vedelatesse helmestesse hajutamine lihtne. Klaas on hüdrofiilne, samas kui plast on hüdrofoobne, nii et esimesel on kalduvus moodustada o/w emulsioone, samas kui viimane on altid moodustama emulsioone.

 

Kahe faasi agregatsiooni kiiruse teooria

Koolestsentsi kiiruse teooria algab kahe tüüpi tilkade kooleskiiruse mõjust, mis moodustavad emulsioonile emulsiooni, ja mõistab, et kahe tilga tüüpi kolestsentsi kiirus sõltub kahte tüüpi tilkade koalestsentsi kiirusest, kui emulsioon, hai ja tapavad nõude.

 

Temperatuur

Temperatuuri tõus vähendab hüdrofiilsete rühmade hüdratsiooniastet, vähendades sellega molekulide hüdrofiilsust. Seetõttu võib madalatel temperatuuridel moodustunud 0/W emulsioon muutuda kuumutamisel w/0 emulsiooniks. See üleminekutemperatuur on temperatuur, mille korral pindaktiivse aine hüdrofiilsed ja lipofiilsed omadused saavutavad sobiva tasakaalu, mida nimetatakse faasisiirtemperatuuri pitiks.

Kui emulgaatori kontsentratsioon on piisavalt suur, et ületada emulsifikaatori materjali niisutava omaduse mõju, sõltub moodustatud emulsiooni tüüp ainult emulgaatori enda olemusest ja sellel pole midagi pistmist veresoonte seina hüdrofiilsuse ja lipofiilsusega.