Všeobecne platí, že jednou fázou emulzie je voda alebo vodný roztok, ktorý sa nazýva vodná fáza; Druhou fázou je organická fáza, ktorá je nemiešateľná s vodou, známa ako fáza oleja.

1 、 Klasifikácia

Tri metódy klasifikácie:

1. Klasifikované podľa zdroja: Prírodné produkty a syntetické výrobky;

2. Klasifikované molekulovou hmotnosťou: emulgátory s nízkou molekulovou hmotnosťou (C10-C20) a emulgátory s vysokou molekulovou hmotnosťou (tisíce C);

3. Podľa toho, či sa môže ionizovať vo vodnom roztoku, sa dá rozdeliť na iónový typ (anióny, katióny a anióny a katióny) a neiónový typ.

Toto je najbežnejšie používaná metóda klasifikácie.

 

2 、 Funkcia a princíp emulgátorov

Hlavnou funkciou emulgátorov je zníženie povrchového napätia emulgovaných dvoch kvapalín. Preto, keď sa povrchovo aktívne látky používajú ako emulgátory, jeden koniec ich hydrofóbnej skupiny adsorbuje na povrch nerozpustných kvapalných častíc (ako je olej), zatiaľ čo hydrofilná skupina sa rozširuje smerom k vode. Povrchové látky sú smerovo usporiadané na povrchu kvapalných častíc, aby sa vytvoril hydrofilný adsorpčný film (interfázový film), aby sa znížila vzájomná príťažlivosť medzi kvapkami, znížila povrchové napätie medzi dvoma fázami a podporila vzájomnú disperziu za vzniku emulzií.

Koncentrácia povrchovo aktívnej látky má priamy vplyv na pevnosť medzifázovej masky tváre. Pri vysokej koncentrácii je na rozhraní veľa molekúl povrchovo aktívnych látok, ktoré tvoria hustú a silnú masku tváre rozhrania.

Rôzne emulgátory majú rôzne emulgačné účinky a množstvo potrebné na dosiahnutie optimálneho emulgačného účinku sa tiež líši. Všeobecne povedané, čím väčšia je molekulárna sila emulgátora, ktorá tvorí masku na hranicu tváre, tým vyššia je pevnosť filmu a čím stabilnejšia je mlieko; Naopak, čím menšia je sila, tým nižšia je sila filmu a tým nestabilnejšia emulzia.

Ak sa v maske tváre existujú polárne organické molekuly, ako je mastný alkohol, mastné kyseliny a mastný amín, sila membrány sa výrazne zlepšila. Dôvodom je, že molekuly emulgátora interagujú s polárnymi molekulami, ako je alkohol, kyselina a amín v adsorpčnej vrstve rozhrania, za vzniku komplexu, ktorý zvyšuje pevnosť masky tváre rozhrania.

Emulgátor zložený z viac ako dvoch povrchovo aktívnych látok je zmiešaný emulgátor. V dôsledku silnej interakcie medzi molekulami sa medzifázové napätie významne zníži, množstvo emulgátora adsorbovaného na rozhraní je významne zvýšené a zvyšuje sa hustota a sila tvorenej masky medzifázovej tváre.

Počas tvorby emulzie sa medzifázové napätie medzi olejom a vodou výrazne zníži v dôsledku účasti povrchovo aktívnych látok a stáva sa stabilnou emulziou. Pri emulzii však stále existuje medzifázové napätie olej-voda, ktoré nemôže dosiahnuť nulu v dôsledku obmedzení CMC alebo rozpustnosti. Preto je mlieko termodynamický nestabilný systém.

Rozdelené napätie medzi olejom a vodou mikro emulzie je také nízke, že sa nedá merať. Je to termodynamický stabilný systém. Dosahuje sa to hlavne pridaním druhého typu povrchovo aktívnej látky s úplne odlišnými vlastnosťami (ako sú napríklad alkoholy mierne veľkosti, ako sú pentanol, hexanol a heptanol, známy ako CO povrchovo aktívne látky), ktoré môžu ďalej znížiť interfaciálne napätie na veľmi malú úroveň na veľmi malú úroveň, dokonca v dôsledku okamžitých negatívnych hodnôt. To možno vysvetliť adsorpčnou rovnicou Gibbs pre viaczložkové systémy.

 

3 、 typ emulzie

Typ

Bežná emulzia, jedna fáza je voda alebo vodný roztok a druhá je organická hmota, ktorá je nerozpustná vodou, ako je tuk, vosk atď. Ememulovanie tvorené vodou a olejom sa dá rozdeliť na tri typy:

a) Olej vo vode (O'W)
(E) Zložené mlieko (W/O/W)
b) Olej vo vode (W/O)

(1) Olej/voda (0/m) emulzia, olej dispergovaný vo vode. Olej je dispergovaná fáza (vnútorná fáza) a voda je olej s kontinuálnou fázou (vonkajšia fáza) pri emulzii vody, ktorá sa môže zriediť vodou. Ako je mlieko, sójové mlieko atď.

(2) Voda/olej (w/0) emulzia, voda dispergovaná v oleji. Voda je dispergovaná fáza (vnútorná fáza) a olej je kontinuálna fáza (vonkajšia fáza) vody pri emulzii ropy. Tento druh emulzie sa môže zriediť olejom. Ako je umelé maslo, ropný olej atď.

(3) Emulzie v tvare krúžku, tvorené striedavým disperziou vodnej a olejovej fázy podľa vrstvy, sa dodávajú hlavne v dvoch formách: olej vo vode a oleji v oleji 0/w/0 (tj vo vodnej fáze s disperziou kvapôčok oleja zavesených vo fáze oleja a vodou vo vode vo vode vo vode vo vode vo vode vo vode vo vode vo vode W/W/W.

 

Spôsob kontroly typu emulzie

(1) Metóda riedenia

Zriedite emulziu rovnakou kvapalinou ako kontinuálna fáza. Emulzia rozpustná vo vode je typom oleja/vody a emulzia rozpustná olejom je typ vody/oleja.
Napríklad mlieko môže byť zriedené vodou, ale s rastlinným olejom nemôže byť miešateľné. Je zrejmé, že mlieko je emulzia O/W.

(2) Vodivé metóda

Vodivosť vody a oleja sa výrazne líši a vodivosť emulzie oleja/vody je stokrát väčšia ako vodivosť vody/oleja. Preto sa do emulzie vkladajú dve elektródy a neón je spojený v sérii v slučke a svetlo oleja/voda je zapnuté.

(3) Metóda farbenia

Pridajte 2-3 kvapky farbív na báze oleja alebo vodou do skúmavky a posúvajte typ emulzie, podľa ktorého typ farbiva môže spôsobiť rovnomernú fázu rovnomerne zafarbenú.

(4) Metóda zmáčania filtra

Zložte mlieko na filtračný papier. Ak sa tekutina môže rýchlo rozširovať a v strede zostane malá kvapka, krém je olej vo vode; Ak sa pokles mlieka nerozširuje, olej v type vody.

(5) Metóda optického lomu

Na identifikáciu typu emulzie sa používa iný index lomu vody a oleja na svetlo. Ak je emulzia olej vo vode, častice hrajú úlohu zberu svetla a pomocou mikroskopu je možné vidieť iba ľavý obrys častíc; Ak je emulzia voda v oleji, častice hrajú úlohu astigmatizmu a pri mikroskopu je možné vidieť iba pravý prehľad častíc;

Hlavné faktory ovplyvňujúce typ emulzie

(1) Objem fázy:

Teóriu fázového objemu navrhol 0stwald z geometrickej perspektívy. Výhľad je taký, že za predpokladu, že kvapalné guľôčky mlieka majú rovnakú veľkosť a tuhé gule, frakcia fázového objemu kvapalných guľôčok môže predstavovať iba 74,02% celkového objemu, keď sú najhustejšie zabalené. Ak je integrálne číslo fázového objemu kvapalných guľôčok väčší ako 74,02%, mlieko sa zdeformuje alebo poškodí.

a) Emulzia tkanej hromady Rovnomerného kvapiek
b) Nerovnomerná kvapka
c) Neférické kvapky kvapaliny vyžadujú stohovanie a emulziu (nestabilné)

Ako príklad vezmite emulziu typu O/W, ak je fázový integrálny počet oleja väčší ako 74,02%, emulzia môže tvoriť iba typ w/0, ak je typ O/I menší ako 25,98%, a keď je frakcia 25,98%-74,02%, môže tvoriť buď typu 0/W alebo W0.

 

Molekulárna štruktúra a vlastnosti emulgátorov - teória klinov

Teória klinov je založená na priestorovej štruktúre emulgátorov na určenie typu emulzie. Teória klinu naznačuje, že prierezové oblasti hydrofilných a hydrofóbnych skupín v emulgátoroch nie sú rovnaké. Molekuly emulgátorov sa vnímajú ako kliny, s jedným koncom väčším a druhým menším. Menší koniec emulgátora sa môže vložiť do povrchu kvapôčky ako klin a usporiadaný smerom na rozhraní olej-voda. Hydrofilný polárny koniec sa rozširuje do vodnej fázy, zatiaľ čo lipofilný uhľovodík sa rozširuje do fázy oleju, čo vedie k zvýšenej medzifázovej pevnosti.

 

Vplyv emulgátorového materiálu na typ emulzie

Okrem vplyvu faktorov, ako sú materiály zloženia emulzie a podmienky tvorby emulzie, majú vonkajšie podmienky aj vplyv na typ emulzie. Napríklad hydrofilná a lipofilná povaha emulznej steny je silná a emulzia O/W sa ľahko formuje, keď je hydrofilná povaha emulznej steny silná, zatiaľ čo emulzia W/0 sa ľahko vytvára, keď je lipofilná povaha emulznej steny silná. Dôvodom je to, že tekutina musí udržiavať vrstvu nepretržitej fázy na stene, takže pri miešaní nie je ľahké sa rozptýliť do tekutých guľôčok. Sklo je hydrofilné, zatiaľ čo plast je hydrofóbny, takže prvý je náchylný k tvorbe emulzií O/W, zatiaľ čo druhý je náchylný k tvorbe emulzií.

 

Teória agregácie rýchlosti dvoch fáz

Teória rýchlosti koalescencie začína z vplyvu rýchlosti koalescencie dvoch druhov kvapôčok, ktoré tvoria emulziu na emulzii, a usúdi, že rýchlosť koalescencie dvoch druhov kvapôčok závisí od rýchlosti koalescencie týchto dvoch typov kvapôčok, keď sa dopyt pokrýva emulzia a zabíjanie.

 

Teplota

Zvýšenie teploty zníži stupeň hydratácie hydrofilných skupín, čím sa zníži hydrofilnosť molekúl. Preto sa emulzia 0/W vytvorená pri nízkych teplotách môže po zahrievaní transformovať na emulziu w/0. Táto prechodná teplota je teplota, pri ktorej hydrofilné a lipofilné vlastnosti povrchovo aktívnej látky dosahujú vhodnú rovnováhu, známú ako teplota fázového prechodu.

Ak je však koncentrácia emulgátora dostatočne veľká na prekonanie vplyvu zmáčania emulgátorského materiálu, typ emulzie vytvorenej závisí iba od povahy samotného emulgátora a nemá nič spoločné s hydrofilnosťou a lipofilnosťou steny cievy.