Општо земено, едната фаза на емулзијата е вода или воден раствор, која се нарекува водена фаза; другата фаза е органска фаза која не се меша со вода, позната како маслена фаза.

1. Класификација

Три методи на класификација:

1. Класифицирано по извор: природни производи и синтетички производи;

2. Класифицирани по молекуларна тежина: емулгатори со мала молекуларна тежина (c10-c20) и емулгатори со висока молекуларна тежина (c илјади);

3. Според тоа дали може да јонизира во воден раствор, може да се подели на јонски тип (анјони, катјони и анјони и катјони) и нејонски тип.

Ова е најчесто користениот метод на класификација.

 

2, функцијата и принципот на емулгаторите

Главната функција на емулгаторите е да го намалат површинскиот напон на двете течности што се емулгираат. Затоа, кога сурфактантите се користат како емулгатори, едниот крај од нивната хидрофобна група се адсорбира на површината на нерастворливите течни честички (како што е маслото), додека хидрофилната група се протега кон водата. Сурфактантите се насочени на површината на течните честички за да формираат хидрофилен адсорпциски филм (меѓусловен филм), со цел да се намали меѓусебното привлекување помеѓу капките, да се намали површинскиот напон помеѓу двете фази и да се поттикне меѓусебната дисперзија за да се формираат емулзии.

Концентрацијата на сурфактант има директно влијание врз јачината на меѓуфазната маска за лице. При висока концентрација, многу молекули на сурфактант се адсорбираат на меѓуфазната маска, формирајќи густа и силна меѓуфазна маска.

Различните емулгатори имаат различни ефекти на емулгација, а количината потребна за постигнување на оптимален ефект на емулгација исто така варира. Општо земено, колку е поголема молекуларната сила на емулгаторот што ја формира граничната маска за лице, толку е поголема јачината на филмот и толку е постабилен лосионот; Напротив, колку е помала силата, толку е помала јачината на филмот и толку е понестабилна емулзијата.

Кога во маската за лице има поларни органски молекули како што се масен алкохол, масна киселина и масен амини, јачината на мембраната е значително подобрена. Ова е затоа што молекулите на емулгаторот комуницираат со поларните молекули како што се алкохол, киселина и амин во слојот на адсорпција на интерфејсот за да формираат комплекс, што ја зголемува јачината на маската за лице на интерфејсот.

Емулгаторот составен од повеќе од два сурфактанти е мешан емулгатор. Поради силната интеракција помеѓу молекулите, меѓуфазната напнатост е значително намалена, количината на емулгатор адсорбиран на меѓуфазната површина е значително зголемена, а густината и цврстината на формираната меѓуфазна маска за лице се зголемени.

За време на формирањето на емулзијата, меѓуфазниот напон помеѓу маслото и водата е значително намален поради учеството на сурфактанти, и таа станува стабилна емулзија. Сепак, сè уште постои меѓуфазен напон масло-вода во емулзијата кој не може да достигне нула поради CMC или ограничувања на растворливоста. Затоа, лосионот е термодинамички нестабилен систем.

Меѓуфазниот напон помеѓу маслото и водата на микроемулзијата е толку низок што не може да се измери. Тоа е термодинамички стабилен систем. Ова главно се постигнува со додавање на втор тип на сурфактант со сосема различни својства (како што се алкохоли со умерена големина како што се пентанол, хексанол и хептанол, познати како косурфактанти), што може дополнително да го намали меѓуфазниот напон на многу мало ниво, дури и да резултира со моментални негативни вредности. Ова може да се објасни со Гибсовата равенка за адсорпција за системи со повеќе компоненти.

 

3, Вид на емулзија

Тип

Вообичаена емулзија, едната фаза е вода или воден раствор, а другата е органска материја што е нерастворлива во вода, како што се маснотии, восок итн. Емулзијата формирана од вода и масло може да се подели на три вида:

(а) Тип масло во вода (O'W)
(e) Комбинирано млеко (без/о/без)
(б) Тип масло во вода (без масло)

(1) Емулзија масло/вода (0/W), масло дисперзирано во вода. Маслото е дисперзирана фаза (внатрешна фаза), а водата е континуирана фаза (надворешна фаза) емулзија масло во вода, која може да се разреди со вода. Како што се млеко, соино млеко итн.

(2) Емулзија вода/масло (W/0), вода дисперзирана во масло. Водата е дисперзирана фаза (внатрешна фаза), а маслото е континуирана фаза (надворешна фаза) на емулзија вода во масло. Овој вид емулзија може да се разреди со масло. Како што се вештачки путер, сурова нафта итн.

(3) Емулзии во облик на прстен, формирани со наизменична дисперзија на водни и маслени фази слој по слој, главно се јавуваат во две форми: масло во вода и масло во масло 0/W/0 (т.е. водена фаза со дисперзирани капки масло суспендирани во маслена фаза и вода во масло и вода во вода W/0/W (т.е. маслена фаза со дисперзирани капки вода суспендирани во водена фаза). Овој тип на емулзија е редок и генерално постои во суровата нафта.

 

Метод за проверка на типот на емулзија

(1) Метод на разредување

Разредете ја емулзијата со истата течност како и континуираната фаза. Емулзијата растворлива во вода е од типот масло/вода, а емулзијата растворлива во масло е од типот вода/масло.
На пример, млекото може да се разреди со вода, но не може да се меша со растително масло. Може да се види дека млекото е емулзија од типот О/В.

(2) Проводлив метод

Спроводливоста на водата и маслото значително се разликува, а спроводливоста на емулзијата масло/вода е стотици пати поголема од онаа на вода/масло. Затоа, во емулзијата се вметнуваат две електроди и неонот се поврзува сериски во јамката, а светлото масло/вода свети.

(3) Метод на боење

Додадете 2-3 капки бои на база на масло или вода во епруветата и процените го типот на емулзија според тоа кој тип на боја може да ја направи континуираната фаза рамномерно обоена.

(4) Метод на навлажнување со филтер-хартија

Капнете го лосионот врз филтер-хартијата. Ако течноста може брзо да се прошири и во центарот остане мала капка, лосионот е масло во вода; ако капките лосион не се шират, тоа е од типот масло во вода.

(5) Метод на оптичка рефракција

Различниот индекс на прекршување на водата и маслото во однос на светлината се користи за идентификување на типот на емулзија. Ако емулзијата е масло во вода, честичките играат улога на собирање светлина и само левата контура на честичките може да се види со микроскоп; Ако емулзијата е вода во масло, честичките играат улога на астигматизам и само десната контура на честичките може да се види со микроскоп;

Главните фактори кои влијаат на видот на емулзијата

(1) Фазен волумен:

Теоријата за фазен волумен ја предложил Оствалд од геометриска перспектива. Гледиштето е дека, под претпоставка дека течните зрна од лосион се со иста големина и цврсти сфери, уделот на фазниот волумен на течните зрна може да сочинува само 74,02% од вкупниот волумен кога се најгусто спакувани. Ако интегралниот број на фазниот волумен на течните зрна е поголем од 74,02%, лосионот ќе биде деформиран или оштетен.

(а) Униформна емулзија богата со капки
(б) Нерамномерна густа емулзија за редење капки
(в) Несферичните капки од течност бараат редење и емулзија (нестабилно)

Да ја земеме емулзијата од типот O/W како пример, ако фазниот интегрален број на маслото е поголем од 74,02%, емулзијата може да формира само тип W/0, кога типот O/i е помал од 25,98%, а кога уделот е 25,98% -74,02%, може да формира или тип 0/W или тип W0.

 

Молекуларна структура и својства на емулгатори - Теорија на клин

Клинестата теорија се базира на просторната структура на емулгаторите за да се одреди типот на емулзија. Клинестата теорија сугерира дека површините на попречниот пресек на хидрофилните и хидрофобните групи во емулгаторите не се еднакви. Молекулите на емулгаторите се гледаат како клинови, при што едниот крај е поголем, а другиот помал. Помалиот крај на емулгаторот може да се вметне во површината на капката како клин и да се распореди на насочен начин на интерфејсот масло-вода. Хидрофилниот поларен крај се протега во водната фаза, додека липофилниот јаглеводороден ланец се протега во маслената фаза, што резултира со зголемена меѓуфазна цврстина.

 

Влијание на емулгаторниот материјал врз видот на емулзија

Покрај влијанието на фактори како што се материјалите за состав на емулзијата и условите за формирање на емулзија, надворешните услови исто така имаат влијание врз видот на емулзијата. На пример, хидрофилната и липофилната природа на ѕидот на емулзијата е силна, а емулзијата O/W лесно се формира кога хидрофилната природа на ѕидот на емулзијата е силна, додека емулзијата W/0 лесно се формира кога липофилната природа на ѕидот на емулзијата е силна. Причината е што течноста треба да одржува слој од континуирана фаза на ѕидот, така што не е лесно да се дисперзира во течни зрна при мешање. Стаклото е хидрофилно, додека пластиката е хидрофобна, па првото е склоно кон формирање на O/W емулзии, додека второто е склоно кон формирање на W/0 емулзии.

 

Теорија на брзина на агрегација на две фази

Теоријата за брзина на спојување поаѓа од влијанието на брзината на спојување на двата вида капки што ја сочинуваат емулзијата врз емулзијата и проценува дека брзината на спојување на двата вида капки зависи од брзината на спојување на двата вида капки кога емулзијата, ајкулата и убивањето заедно ја покриваат побарувачката.

 

Температура

Зголемувањето на температурата ќе го намали степенот на хидратација на хидрофилните групи, со што ќе се намали хидрофилноста на молекулите. Затоа, емулзијата 0/w формирана на ниски температури може да се трансформира во емулзија W/0 при загревање. Оваа температура на транзиција е температурата на која хидрофилните и липофилните својства на сурфактантот достигнуваат соодветна рамнотежа, позната како температура на фазен премин PIT.

Меѓутоа, кога концентрацијата на емулгаторот е доволно голема за да го надмине влијанието на својството на влажнење на емулгаторниот материјал, видот на формираната емулзија зависи само од природата на самиот емулгатор и нема никаква врска со хидрофилноста и липофилноста на ѕидот на крвниот сад.