Na splošno je ena faza emulzije voda ali vodna raztopina, ki jo imenujemo vodna faza; Druga faza je organska faza, ki je nepomembna z vodo, znana kot oljna faza.

1 、 Klasifikacija

Tri metode klasifikacije:

1. razvrščen po viru: naravni izdelki in sintetični izdelki;

2. Razvrščena z molekulsko maso: emulgatorji z nizko molekulsko maso (C10-C20) in emulgatorji z visoko molekulsko maso (C na tisoče);

3. Glede na to, ali se lahko ionizira v vodni raztopini, ga lahko razdelimo na ionski tip (anione, katione in anione in katione) in ne-ionski tip.

To je najpogosteje uporabljena metoda klasifikacije.

 

2 、 Funkcija in načelo emulgatorjev

Glavna funkcija emulgatorjev je zmanjšanje površinske napetosti obeh tekočin, ki sta emulgirani. Zato, ko se površinsko aktivne snovi uporabljajo kot emulgatorji, en konec njihove hidrofobne skupine adsorbira na površino netopnih tekočih delcev (kot je olje), medtem ko se hidrofilna skupina razširi proti vodi. Površinsko aktivne snovi so usmerjene na površini tekočih delcev, da tvorijo hidrofilni adsorpcijski film (medfazni film), tako da zmanjšajo medsebojno privlačnost med kapljicami, zmanjšajo površinsko napetost med dvema fazama in spodbujajo medsebojno disperzijo, da tvorijo emulzije.

Koncentracija površinsko aktivne snovi neposredno vpliva na moč medfazne obrazne maske. Z visoko koncentracijo je na vmesniku adsorbirane molekule površinsko aktivnih snovi, ki tvorijo gosto in močno vmesno obrazno masko.

Različni emulgatorji imajo različne učinke emuldifikacije, količina, potrebna za dosego optimalnega učinka emulgiranja, pa se razlikuje tudi. Na splošno velja, da večja je molekularna sila emulgatorja, ki tvori mejno obrazno masko, večja je moč filma in bolj stabilen losjon; Nasprotno, manjša je sila, nižja je moč filma in bolj nestabilna emulzija.

Kadar so v obrazni maski na voljo polarne organske molekule, kot so maščobni alkohol, maščobna kislina in maščobni amin, se moč membrane znatno izboljša. To je zato, ker molekule emulgaterja medsebojno delujejo s polarnimi molekulami, kot so alkohol, kislina in amin v adsorpcijski plasti vmesnika, da tvorijo kompleks, ki poveča moč vmesniške obrazne maske.

Emulgator, sestavljen iz več kot dveh površinsko aktivnih snovi, je mešani emulgator. Zaradi močne interakcije med molekulami se medfazna napetost znatno zmanjša, količina emulgatorja, adsorbiranega na vmesniku, se znatno poveča, povečana gostota in moč oblikovane medfazne maske.

Med nastajanjem emulzije se medfazna napetost med oljem in vodo močno zmanjša zaradi udeležbe površinsko aktivnih snovi in ​​postane stabilna emulzija. Vendar pa v emulziji še vedno obstaja medfazna napetost oljne vode, ki zaradi omejitev CMC ali topnosti ne more doseči nič. Zato je losjon termodinamični nestabilen sistem.

Medfazna napetost med oljem in vodo mikro emulzije je tako nizka, da je ni mogoče izmeriti. Gre za termodinamični stabilni sistem. To dosežemo predvsem z dodajanjem druge vrste površinsko aktivnih snovi s popolnoma različnimi lastnostmi (na primer zmerno velikosti alkoholov, kot so pentanol, heksanol in heptanol, znan kot CO površinsko aktivne snovi), kar lahko še dodatno zmanjša medfazno napetost na zelo majhno raven, kar ima za posledico trenutne negativne vrednosti. To je mogoče razložiti z Gibbsovo adsorpcijsko enačbo za večkomponentne sisteme.

 

3 、 Vrsta emulzije

Tip

Običajna emulzija, ena faza je voda ali vodna raztopina, druga pa je organska snov, ki je netopna z vodo, kot so mast, vosek itd. Emulzija, ki jo tvorijo voda in olje, lahko razdelimo na tri vrste:

(a) olje v vodi vode (O'W)
(e) Sestavljeno mleko (w/o/w)
(b) olje v vodi (w/o)

(1) olje/voda (0/w) emulzija, olje, razpršeno v vodi. Olje je razpršena faza (notranja faza), voda pa je neprekinjeno fazo (zunanja faza) olje v vodni emulziji, ki jo lahko razredčimo z vodo. Kot so mleko, sojino mleko itd.

(2) Voda/olje (w/0) emulzija, voda, razpršena v olju. Voda je razpršena faza (notranja faza), olje pa je neprekinjena faza (zunanja faza) vode v oljni emulziji. Tovrstno emulzijo lahko razredčimo z oljem. Kot so umetno maslo, surovo nafto itd.

(3) Emulzije v obliki obroča, ki nastanejo z izmenično disperzijo vodnih in oljnih faz, plast po plasti, v glavnem so v dveh oblikah: olje v vodi in olje v olju 0/w/0 (tj. Vodna faza z razpršenimi oljnimi kapljicami, suspendiranimi v oljni fazi in vodah v vodni fazi, ki so v vodni fazi, ki so v vodni fazi) in z razpršenimi vodnimi fazami, ki so v vodni fazi, ki so v vodni fazi), in je v vodni fazi. olje.

 

Način preverjanja vrste emulzije

(1) Metoda redčenja

Emulzijo razredčite z enako tekočino kot neprekinjena faza. Vodna topna emulzija je vrsta olja/vode, oljna topna emulzija pa je voda/olj.
Na primer, mleko lahko razredčimo z vodo, vendar ga ni mogoče mešati z rastlinskim oljem. Vidimo, da je mleko o/w emulzija.

(2) prevodna metoda

Prevodnost vode in olja se močno razlikuje, prevodnost emulzije olja/vode pa je stokrat večja od voda/olja. Zato se v emulzijo vstavita dve elektrodi, neonsko pa je v zanki zaporedno povezan, luč olja/voda pa je vklopljena.

(3) Metoda obarvanja

V epruveto dodajte 2-3 kapljice barvil na oljni ali na vodni osnovi in ​​presodite vrsto emulzije, glede na to, zaradi katere vrste barvila lahko enakomerno obarvamo neprekinjeno fazo.

(4) Način vlaženja papirja

Spustite losjon na filtrirni papir. Če se tekočina lahko hitro razširi in v središču ostane majhen kapljico, je losjon olje v vodi; Če se kapljice losjona ne razširijo, olje v vodi voda.

(5) Način optičnega loma

Različni indeks loma vode in olja do svetlobe se uporablja za prepoznavanje vrste emulzije. Če je emulzija olje v vodi, delci igrajo svetlobno vlogo, z mikroskopom pa je mogoče videti le levi obris delcev; Če je emulzija v olju voda, delci igrajo vlogo astigmatizma in z mikroskopom lahko vidimo le pravi obris delcev;

Glavni dejavniki, ki vplivajo na vrsto emulzije

(1) Fazni volumen:

Teorija faznega volumna je bila predlagana z 0STWALD z geometrijske perspektive. Pogled v točko je, da ob predpostavki, da so tekoče kroglice losjona enake velikosti in toge kroglice, lahko fazni volumski delež tekočih kroglic predstavlja 74,02% celotne prostornine, kadar so najbolj gosto pakirani. Če je celovito število faznih volumnov tekoče kroglice večje od 74,02%, bo losjon deformiran ali poškodovan.

(a) Enotni emulzija, tkana s kapljicami, bogata s kapljicami
(b) Neenakomerna emulzija goste kapljice
(c) Neferične tekoče kapljice zahtevajo zlaganje in emulzijo (nestabilno)

Kot primer vzemite emulzijo tipa O/W, če je fazno integralno število olja večje od 74,02%, lahko emulzija tvori samo w/0 tip, kadar je vrsta O/I manjša od 25,98%, in ko je delež 25,98%-74,02%, lahko tvori bodisi 0/W ali W0.

 

Molekularna struktura in lastnosti emulgatorjev - teorija klina

Teorija klina temelji na prostorski strukturi emulgatorjev za določitev vrste emulzije. Teorija klina kaže, da prečna območja hidrofilnih in hidrofobnih skupin v emulgatorjih niso enaka. Molekule emulgatorjev gledajo kot klini, en konec večji, drugi pa manjši. Manjši konec emulgatorja lahko vstavite v površino kapljice kot klin in ga na smerni vmesnik oljno voda razporedimo. Hidrofilni polarni konec sega v vodno fazo, medtem ko se lipofilna ogljikovodična veriga razprostira v oljni fazi, kar ima za posledico povečano medfazno trdnost.

 

Vpliv materiala emulgiranja na tip emulzije

Poleg vpliva dejavnikov, kot so materiali za sestavo emulzije in pogoji, ki tvorijo emulzijo, vplivajo tudi na vrsto emulzije. Na primer, hidrofilna in lipofilna narava emulzijske stene je močna, e/w emulzija pa je enostavno oblikovati, ko je hidrofilna narava emulzijske stene močna, medtem ko je w/0 emulzija enostavno oblikovati, ko je lipofilna narava emulzijske stene močna. Razlog je v tem, da mora tekočina vzdrževati plast neprekinjene faze na steni, tako da jo med mešanjem ni enostavno razpršiti v tekoče kroglice. Steklo je hidrofilno, medtem ko je plastika hidrofobna, zato je prvi nagnjen k oblikovanju o/w emulzij, medtem ko je slednja nagnjena k oblikovanju w/0 emulzij.

 

Teorija agregacije hitrosti dveh faz

Teorija hitrosti koalescence se začne od vpliva hitrosti koalescence obeh vrst kapljic, ki sestavljata emulzijo na emulzijo, in presoja, da je hitrost koalescence obeh vrst kapljic odvisna od hitrosti koalescence obeh vrst kapljic, ko emulzija, morska slika in ubijanje skupaj pokrivata.

 

Temperatura

Povišanje temperature bo znižalo stopnjo hidratacije hidrofilnih skupin in s tem zmanjšalo hidrofilnost molekul. Zato se lahko 0/w emulzija, ki nastane pri nizkih temperaturah, ob segrevanju pretvori v w/0 emulzijo. Ta prehodna temperatura je temperatura, pri kateri hidrofilne in lipofilne lastnosti površinsko aktivne snovi dosežejo ustrezno ravnovesje, znano kot temperatura faznega prehoda.

Ko pa je koncentracija emulgatorja dovolj velika, da premaga vpliv vlaženja lastnosti materiala emulgatorja, je vrsta emulzije odvisna le od narave samega emulgatorja in nima nobene zveze s hidrofilnostjo in lipofilno steno posode.