Zasadniczo jedna faza emulsji to roztwór wodny lub wodny, który nazywa się fazą wodną; Druga faza jest fazą organiczną, która jest niemieszcza z wodą, znaną jako faza olejowa.

1 、 Klasyfikacja

Trzy metody klasyfikacji:

1. Klasyfikowane według źródła: produkty naturalne i produkty syntetyczne;

2. Klasyfikowane według masy cząsteczkowej: emulgatory o niskiej masie cząsteczkowej (C10-C20) i emulgatory o wysokiej masie cząsteczkowej (C tysiące);

3. Według tego, czy może to jonizować w roztworze wodnym, można go podzielić na typ jonowy (aniony, kationy, aniony i kation) i typu jonowego.

Jest to najczęściej stosowana metoda klasyfikacji.

 

2 、 Funkcja i zasada emulgatorów

Główną funkcją emulgatorów jest zmniejszenie napięcia powierzchniowego dwóch cieczy emulgowanych. Dlatego, gdy surfaktanty są stosowane jako emulgatory, jeden koniec ich grupy hydrofobowej przylega na powierzchni nierozpuszczalnych cząstek cieczy (takich jak olej), podczas gdy grupa hydrofilowa rozciąga się w kierunku wody. Surfaktanty są kierowane na powierzchni cząstek cieczy, tworząc hydrofilową folię adsorpcyjną (folia międzyfazowa), aby zmniejszyć wzajemne przyciąganie między kropelkami, zmniejszyć napięcie powierzchniowe między dwiema fazami i promować wzajemną dyspersję w celu utworzenia emulsji.

Stężenie środka powierzchniowo czynnego ma bezpośredni wpływ na siłę międzyfazowej maski twarzy. Przy wysokim stężeniu istnieje wiele cząsteczek środków powierzchniowo czynnych zaadsorbowanych na interfejsie, tworząc gęstą i silną maskę twarzy interfejsu.

Różne emulgatory mają różne efekty emulgujące, a ilość wymagana do osiągnięcia optymalnego efektu emulgowania również się różni. Ogólnie rzecz biorąc, im większa siła molekularna emulgatora, która tworzy graniczną maskę twarzy, tym wyższa siła filmu i bardziej stabilny balsam; Przeciwnie, im mniejsza siła, tym niższa siła filmu i bardziej niestabilna emulsja.

Gdy występują polarne cząsteczki organiczne, takie jak alkohol tłuszczowy, kwas tłuszczowy i amina tłuszczowa w masce twarzy, wytrzymałość membrany znacznie się poprawia. Wynika to z faktu, że cząsteczki emulgatora oddziałują z cząsteczkami polarnymi, takimi jak alkohol, kwas i amina w warstwie adsorpcji interfejsu, tworząc kompleks, co zwiększa wytrzymałość maski twarzy interfejsu.

Emulator złożony z więcej niż dwóch środków powierzchniowo czynnych jest mieszanym emulgatorem. Ze względu na silną interakcję między cząsteczkami napięcie międzyfazowe jest znacznie zmniejszone, ilość emulgatora zaadsorbowanego na interfejsie znacznie wzrasta, a gęstość i wytrzymałość uformowanej międzyfazowej maski twarzy wzrasta.

Podczas tworzenia emulsji napięcie międzyfazowe między olejem a wodą jest znacznie zmniejszone z powodu udziału środków powierzchniowo czynnych i staje się stabilną emulsją. Jednak nadal istnieje napięcie międzyfazowe w wodzie oleju w emulsji, które nie mogą osiągnąć zera z powodu ograniczeń CMC lub rozpuszczalności. Dlatego balsam jest systemem niestabilnym termodynamicznym.

Napięcie międzyfazowe między olejem a wodą mikro emulsji jest tak niskie, że nie można go zmierzyć. Jest to stabilny system termodynamiczny. Osiąga się to głównie przez dodanie drugiego rodzaju środka powierzchniowo czynnego o zupełnie różnych właściwościach (takich jak alkohole o umiarkowanej wielkości, takie jak pentanol, heksanol i heptanol, znany jako środki powierzchniowo czynne), które mogą dodatkowo zmniejszyć napięcie międzyfazowe do bardzo małego poziomu, nawet powodując natychmiastowe wartości negatywne. Można to wyjaśnić równaniem adsorpcji Gibbsa dla układów wieloskładnikowych.

 

3 、 Rodzaj emulsji

Typ

Wspólna emulsja, jedna faza to roztwór wodny lub wodny, a druga to materia organiczna, która jest nierozpuszczalna z wodą, taką jak tłuszcz, wosk itp. Emulsja utworzona przez wodę i olej można podzielić na trzy typy:

(a) Olej w wodzie (O'W)
(e) Mleko złożone (w/o/w)
(b) olej w typie wody (bez)

(1) Emulsja olej/woda (0/w), olej rozproszony w wodzie. Olej jest fazą zdyspergowaną (faza wewnętrzna), a woda jest fazą ciągłą (fazę zewnętrzną) w emulsji wody, którą można rozcieńczyć wodą. Takie jak mleko, mleko soi itp.

(2) Woda/olej (w/0) emulsja, woda rozproszona w oleju. Woda jest fazą zdyspergowaną (faza wewnętrzna), a olej jest fazą ciągłą (fazą zewnętrzną) wody w emulsji oleju. Tego rodzaju emulsję można rozcieńczyć olejem. Takie jak sztuczne masło, ropa naftowa itp.

(3) Emulsje w kształcie pierścienia, utworzone przez naprzemienną dyspersję fazy wody i oleju warstwy według warstwy, głównie w dwóch postaciach: olej w wodzie i oleju w oleju 0/w/0 (tj. Faza wodna z rozproszonymi kropelkami oleju zawieszone w fazie oleju i wody w oleju i wodzie w wodzie z 0/w (IE Faza oleju z rozproszonymi kroplami wodnymi zawieszonymi w fazie wodnej). To typu instrumentu i ogólnie woda w wodzie w wodzie w wodzie w wodzie w wodzie w wodzie w wodzie w wodzie w oleju i ogólnie eksists w wodzie w wodzie w oleju i ogólnie eksists in w wodzie inaży. olej.

 

Metoda sprawdzania typu emulsji

(1) Metoda rozcieńczenia

Rozcieńcz emulsję tą samą cieczą co faza ciągła. Emulsja rozpuszczalna w wodzie jest typem oleju/wody, a emulsja rozpuszczalna w oleju jest typem wody/oleju.
Na przykład mleko można rozcieńczyć wodą, ale nie może być mieszane z olejem roślinnym. Można zauważyć, że mleko jest emulsją O/W.

(2) Metoda przewodzącego

Przewodność wody i oleju różni się znacznie, a przewodnictwo emulsji oleju/wody jest setki razy większe niż przewodnictwo wody/oleju. Dlatego do emulsji wstawiane są dwie elektrody, a neon jest połączony szeregowo w pętli, a światło oleju/wody jest włączone.

(3) Metoda barwienia

Dodaj 2-3 krople barwników na bazie oleju lub wody do rurki testowej i oceń rodzaj emulsji, zgodnie z którym rodzaj barwnika może sprawić, że faza ciągła była równomiernie zabarwiona.

(4) Metoda zwilżania papieru filtracyjnego

Upuść balsam na bibule filtracyjnym. Jeśli ciecz może szybko się rozszerzyć, a w środku pozostaje niewielka kropla, balsam jest olej w wodzie; Jeśli spadki balsamu nie rozszerzają się, olej w rodzaju wody.

(5) Metoda refrakcji optycznej

Do identyfikacji rodzaju emulsji stosuje się inny współczynnik załamania wody i oleju do światła. Jeśli emulsja jest olejem w wodzie, cząstki odgrywają rolę zbierania światła, a tylko lewy zarys cząstek można zobaczyć za pomocą mikroskopu; Jeśli emulsja jest wodą w oleju, cząstki odgrywają rolę astygmatyzmu, a tylko odpowiedni zarys cząstek można zobaczyć za pomocą mikroskopu;

Główne czynniki wpływające na rodzaj emulsji

(1) Objętość fazowa:

Teorię objętości fazowej została zaproponowana przez 0stwalda z perspektywy geometrycznej. Punkt widzenia jest taki, że przy założeniu, że ciekłe kulki balsamu mają ten sam rozmiar i sztywne kule, frakcja objętości fazowej cieczy może stanowić tylko 74,02% całkowitej objętości, gdy są najbardziej gęsto upakowane. Jeżeli liczba całkowitej objętości fazowej ciekłego perełek jest większa niż 74,02%, balsam zostanie zdeformowany lub uszkodzony.

(a) Jednolite uprawne pali tkane pali
(b) nierówna gęsta gęsta emulsja
(c) Nieprzyskie krople cieczowe wymagają układania i emulsji (niestabilne)

Weź emulsję typu O/W jako przykład, jeśli zintegrowana liczba oleju fazowa jest większa niż 74,02%, emulsja może tworzyć tylko typ W/0, gdy typ O/I jest mniejszy niż 25,98%, a gdy ułamek wynosi 25,98%-74,02%, może tworzyć typ 0/W lub W0.

 

Struktura molekularna i właściwości emulgatorów - teoria klina

Teoria klina oparta jest na strukturze przestrzennej emulgatorów w celu określenia rodzaju emulsji. Teoria klina sugeruje, że obszary przekrojowe grup hydrofilowych i hydrofobowych w emulgatorach nie są równe. Cząsteczki emulgatorów są postrzegane jako kliny, z jednym końcem większym, a drugim mniejszym. Mniejszy koniec emulgatora można włożyć do powierzchni kropli jak klin i ułożony w sposób kierunkowy na interfejsie olej-woda. Hydrofilowy koniec polarny rozciąga się na fazę wodną, ​​podczas gdy lipofilowy łańcuch węglowodorów rozciąga się na fazę olejową, co powoduje zwiększoną wytrzymałość międzyfazową.

 

Wpływ materiału emulgatora na typ emulsji

Oprócz wpływu czynników, takich jak materiały do ​​składu emulsji i warunki tworzenia emulsji, warunki zewnętrzne mają również wpływ na rodzaj emulsji. Na przykład hydrofilowy i lipofilowy charakter ściany emulsji jest silna, a emulsja o/w jest łatwa do utworzenia, gdy hydrofilowa natura ściany emulsji jest silna, podczas gdy emulsja w/0 jest łatwa do utworzenia, gdy lipofilowa natura ściany emulsji jest silna. Powodem jest to, że ciecz musi utrzymać warstwę ciągłej fazy na ścianie, aby podczas mieszania nie jest łatwe rozproszone w ciekłe koraliki. Szkło jest hydrofilowe, podczas gdy plastik jest hydrofobowy, więc ten pierwszy jest podatny na tworzenie emulsji O/W, podczas gdy drugi jest podatny na emulsje w/0.

 

Teoria prędkości agregacji dwóch faz

Teoria prędkości koalescencji zaczyna się od wpływu prędkości koalescencji dwóch rodzajów kropelek, które składają się na emulsję na emulsji, i ocenia, że ​​prędkość koalescencji dwóch rodzajów kropelek zależy od prędkości koalescencji dwóch rodzajów kropel, gdy emulsja, rekin i zabijanie razem.

 

Temperatura

Wzrost temperatury obniży stopień nawodnienia grup hydrofilowych, zmniejszając w ten sposób hydrofilowość cząsteczek. Dlatego emulsja 0/w utworzona w niskich temperaturach może przekształcić się w emulsję w/0 po ogrzewaniu. Ta temperatura przejściowa jest temperaturą, w której właściwości hydrofilowe i lipofilowe środka powierzchniowo czynnego osiągają odpowiednią równowagę, znaną jako PIT temperatury przejścia fazowego.

Jednak gdy stężenie emulgatora jest wystarczająco duże, aby przezwyciężyć wpływ właściwości zwilżania materiału emulgatora, rodzaj emulsji powstały tylko od natury samego emulgenta i nie ma nic wspólnego z hydrofilowością i lipofilowością ściany naczynia.