Në përgjithësi, një fazë e emulsionit është uji ose tretësira ujore, e cila quhet fazë ujore; Faza tjetër është një fazë organike që nuk përzihet me ujin, e njohur si faza e vajit.

1. Klasifikimi

Tre metoda klasifikimi:

1. Klasifikuar sipas burimit: produkte natyrale dhe produkte sintetike;

2. Klasifikuar sipas peshës molekulare: emulsifikues me peshë të ulët molekulare (c10-c20) dhe emulsifikues me peshë të lartë molekulare (c mijëra);

3. Sipas aftësisë së jonizimit në tretësirë ​​ujore, mund të ndahet në lloj jonik (anione, katione, anione dhe katione) dhe lloj jojonik.

Kjo është metoda më e përdorur e klasifikimit.

 

2, Funksioni dhe parimi i emulsifikuesve

Funksioni kryesor i emulgatorëve është të zvogëlojnë tensionin sipërfaqësor të dy lëngjeve që emulsifikohen. Prandaj, kur surfaktantët përdoren si emulgatorë, një skaj i grupit të tyre hidrofobik adsorbohet në sipërfaqen e grimcave të lëngshme të patretshme (siç është vaji), ndërsa grupi hidrofilik shtrihet drejt ujit. Surfaktantët janë të vendosur në mënyrë të drejtuar në sipërfaqen e grimcave të lëngshme për të formuar një film adsorbimi hidrofilik (film ndërfaqësor), në mënyrë që të zvogëlojnë tërheqjen e ndërsjellë midis pikave, të zvogëlojnë tensionin sipërfaqësor midis dy fazave dhe të nxisin shpërndarjen e ndërsjellë për të formuar emulsione.

Përqendrimi i surfaktantit ka një ndikim të drejtpërdrejtë në forcën e maskës ndërfaqësore të fytyrës. Me përqendrim të lartë, shumë molekula surfaktante të adsorbuara në ndërfaqe, duke formuar një maskë ndërfaqësore të dendur dhe të fortë të fytyrës.

Emulsifikues të ndryshëm kanë efekte të ndryshme emulsifikimi, dhe sasia e nevojshme për të arritur efektin optimal të emulsifikimit gjithashtu ndryshon. Në përgjithësi, sa më e madhe të jetë forca molekulare e emulsifikuesit që formon maskën kufitare të fytyrës, aq më e lartë është forca e filmit dhe aq më i qëndrueshëm është locioni; Përkundrazi, sa më e vogël të jetë forca, aq më e ulët është forca e filmit dhe aq më i paqëndrueshëm është emulsioni.

Kur në maskën e fytyrës ka molekula organike polare si alkool yndyror, acid yndyror dhe aminë yndyrore, forca e membranës përmirësohet ndjeshëm. Kjo ndodh sepse molekulat emulsifikuese bashkëveprojnë me molekula polare si alkooli, acidi dhe amina në shtresën e adsorbimit ndërfaqësor për të formuar një kompleks, i cili rrit forcën e maskës ndërfaqësore të fytyrës.

Emulgatori i përbërë nga më shumë se dy surfaktantë është një emulgator i përzier. Për shkak të bashkëveprimit të fortë midis molekulave, tensioni ndërfaqësor zvogëlohet ndjeshëm, sasia e emulgatorit të adsorbuar në ndërfaqe rritet ndjeshëm, dhe dendësia dhe forca e maskës së formuar ndërfaqësore të fytyrës rriten.

Gjatë formimit të emulsionit, tensioni ndërfaqësor midis vajit dhe ujit zvogëlohet shumë për shkak të pjesëmarrjes së surfaktantëve, dhe ai bëhet një emulsion i qëndrueshëm. Megjithatë, në emulsion ende ekziston tension ndërfaqësor vaj-ujë i cili nuk mund të arrijë zero për shkak të CMC-së ose kufizimeve të tretshmërisë. Prandaj, locioni është një sistem termodinamik i paqëndrueshëm.

Tensioni ndërfaqësor midis vajit dhe ujit të mikroemulsionit është aq i ulët sa nuk mund të matet. Është një sistem termodinamikisht i qëndrueshëm. Kjo arrihet kryesisht duke shtuar një lloj të dytë të surfaktantit me veti krejtësisht të ndryshme (siç janë alkoolet me madhësi të moderuar si pentanoli, heksanoli dhe heptanoli, të njohur si bashkë-surfaktantë), të cilët mund ta ulin më tej tensionin ndërfaqësor në një nivel shumë të vogël, madje duke rezultuar në vlera negative të menjëhershme. Kjo mund të shpjegohet me ekuacionin e adsorbimit të Gibbsit për sistemet me shumë përbërës.

 

3, Lloji i emulsionit

Lloji

Emulsioni i zakonshëm, njëra fazë është ujë ose tretësirë ​​ujore, dhe tjetra është lëndë organike e patretshme në ujë, siç janë yndyrat, dylli etj. Emulsioni i formuar nga uji dhe vaji mund të ndahet në tre lloje:

(a) Lloji vaj në ujë (O'W)
(e) Qumësht i përbërë (pa ujë/pa ujë)
(b) Lloji vaj në ujë (pa ujë)

(1) Emulsion vaj/ujë (0/W), vaj i shpërndarë në ujë. Vaji është një fazë e shpërndarë (faza e brendshme), dhe uji është një fazë e vazhdueshme (faza e jashtme) emulsion vaj në ujë, i cili mund të hollohet me ujë. Si qumështi, qumështi i sojës, etj.

(2) Emulsion ujë/vaj (W/0), ujë i shpërndarë në vaj. Uji është një fazë e shpërndarë (faza e brendshme) dhe vaji është një fazë e vazhdueshme (faza e jashtme) e emulsionit ujë në vaj. Ky lloj emulsioni mund të hollohet me vaj. Si gjalpi artificial, nafta bruto, etj.

(3) Emulsionet në formë unaze, të formuara nga shpërndarja alternative e fazave të ujit dhe vajit shtresë pas shtrese, vijnë kryesisht në dy forma: vaj në ujë dhe vaj në vaj 0/W/0 (domethënë fazë uji me pika vaji të shpërndara të pezulluara në fazën e vajit dhe ujë në vaj dhe ujë në ujë W/0/W (domethënë fazë vaji me pika uji të shpërndara të pezulluara në fazën e ujit). Ky lloj emulsioni është i rrallë dhe përgjithësisht ekziston në naftën bruto.

 

Metoda e kontrollit të llojit të emulsionit

(1) Metoda e hollimit

Holloni emulsionin me të njëjtin lëng si faza e vazhdueshme. Emulsioni i tretshëm në ujë është i tipit vaj/ujë, dhe emulsioni i tretshëm në vaj është i tipit ujë/vaj.
Për shembull, qumështi mund të hollohet me ujë, por nuk mund të përzihet me vaj perimesh. Mund të shihet se qumështi është emulsion O/W.

(2) Metoda përçuese

Përçueshmëria e ujit dhe vajit ndryshon shumë, dhe përçueshmëria e emulsionit vaj/ujë është qindra herë më e madhe se ajo e ujit/vajit. Prandaj, dy elektroda futen në emulsion dhe neoni lidhet në seri në lak, dhe drita vaj/ujë ndizet.

(3) Metoda e ngjyrosjes

Shtoni 2-3 pika ngjyrues me bazë vaji ose uji në provëzën e provës dhe gjykoni llojin e emulsionit sipas llojit të ngjyrosësit që mund ta bëjë fazën e vazhdueshme të ngjyrosur në mënyrë të barabartë.

(4) Metoda e lagjes së letrës së filtrit

Hidheni locionin mbi letrën e filtrit. Nëse lëngu mund të zgjerohet me shpejtësi dhe mbetet një pikë e vogël në qendër, locioni është vaj në ujë; nëse pikat e locionit nuk zgjerohen, është i llojit vaj në ujë.

(5) Metoda e thyerjes optike

Indeksi i ndryshëm i thyerjes së ujit dhe vajit në raport me dritën përdoret për të identifikuar llojin e emulsionit. Nëse emulsioni është vaj në ujë, grimcat luajnë një rol mbledhës të dritës dhe vetëm kontura e majtë e grimcave mund të shihet me mikroskop; Nëse emulsioni është ujë në vaj, grimcat luajnë rolin e astigmatizmit dhe vetëm kontura e djathtë e grimcave mund të shihet me mikroskop;

Faktorët kryesorë që ndikojnë në llojin e emulsionit

(1) Vëllimi i fazës:

Teoria e vëllimit të fazës u propozua nga Ostwald nga një perspektivë gjeometrike. Pikëpamja është se duke supozuar se kokrrat e lëngshme të locionit janë me të njëjtën madhësi dhe sfera të ngurta, pjesa e vëllimit të fazës së kokrrave të lëngshme mund të përbëjë vetëm 74.02% të vëllimit të përgjithshëm kur ato janë të paketuara më dendur. Nëse numri integral i vëllimit të fazës së kokrrave të lëngshme është më i madh se 74.02%, locioni do të deformohet ose dëmtohet.

(a) Emulsion i thurur uniform me fije të pasura me pika
(b) Emulsion i dendur dhe i pabarabartë i grumbullimit të pikave
(c) Pikat e lëngshme jo-sferike kërkojnë grumbullim dhe emulsion (të paqëndrueshme)

Merrni si shembull emulsionin e tipit O/W, nëse numri integral i fazës së vajit është më i madh se 74.02%, emulsioni mund të formojë vetëm tipin W/0, kur tipi O/i është më pak se 25.98% dhe kur fraksioni është 25.98% -74.02%, ai mund të formojë ose tipin 0/W ose W0.

 

Struktura Molekulare dhe Vetitë e Emulsifikuesve - Teoria e Pykës

Teoria e pykës bazohet në strukturën hapësinore të emulsifikuesve për të përcaktuar llojin e emulsionit. Teoria e pykës sugjeron që sipërfaqet e prerjes tërthore të grupeve hidrofile dhe hidrofobike në emulsifikues nuk janë të barabarta. Molekulat e emulsifikuesve shihen si pyka, me njërin skaj më të madh dhe tjetrin më të vogël. Skaji më i vogël i emulsifikuesit mund të futet në sipërfaqen e pikës si një pykë dhe të rregullohet në një mënyrë të drejtuar në ndërfaqen vaj-ujë. Skaji polar hidrofilik shtrihet në fazën ujore, ndërsa zinxhiri lipofilik i hidrokarbureve shtrihet në fazën e vajit, duke rezultuar në rritjen e forcës ndërfaqësore.

 

Ndikimi i materialit emulsifikues në llojin e emulsionit

Përveç ndikimit të faktorëve të tillë si materialet e përbërjes së emulsionit dhe kushtet e formimit të emulsionit, kushtet e jashtme gjithashtu kanë një ndikim në llojin e emulsionit. Për shembull, natyra hidrofile dhe lipofile e murit të emulsionit është e fortë, dhe emulsioni O/W është i lehtë për t'u formuar kur natyra hidrofile e murit të emulsionit është e fortë, ndërsa emulsioni W/0 është i lehtë për t'u formuar kur natyra lipofile e murit të emulsionit është e fortë. Arsyeja është se lëngu duhet të mbajë një shtresë të fazës së vazhdueshme në mur, në mënyrë që të mos jetë e lehtë të shpërndahet në sfera të lëngshme kur përzihet. Qelqi është hidrofil, ndërsa plastika është hidrofobike, kështu që i pari është i prirur të formojë emulsione O/W, ndërsa i dyti është i prirur të formojë emulsione W/0.

 

Teoria e Shpejtësisë së Agregimit të Dy Fazave

Teoria e shpejtësisë së bashkimit fillon nga ndikimi i shpejtësisë së bashkimit të dy llojeve të pikave që përbëjnë emulsionin mbi emulsionin dhe gjykon se shpejtësia e bashkimit të dy llojeve të pikave varet nga shpejtësia e bashkimit të dy llojeve të pikave kur emulsioni, shark dhe kill së bashku mbulojnë kërkesën.

 

Temperatura

Një rritje e temperaturës do të ulë shkallën e hidratimit të grupeve hidrofile, duke zvogëluar kështu hidrofilitetin e molekulave. Prandaj, emulsioni 0/w i formuar në temperatura të ulëta mund të transformohet në një emulsion W/0 pas ngrohjes. Kjo temperaturë tranzicioni është temperatura në të cilën vetitë hidrofile dhe lipofile të surfaktantit arrijnë një ekuilibër të përshtatshëm, i njohur si temperatura e tranzicionit fazor PIT.

Megjithatë, kur përqendrimi i emulsifikuesit është mjaftueshëm i madh për të kapërcyer ndikimin e vetisë së lagështimit të materialit emulsifikues, lloji i emulsionit të formuar varet vetëm nga natyra e vetë emulsifikuesit dhe nuk ka të bëjë fare me hidrofilitetin dhe lipofilitetin e murit të enës së gjakut.