Oor die algemeen is een fase van emulsie water of waterige oplossing, wat die waterige fase genoem word; Die ander fase is 'n organiese fase wat nie met water mengbaar is nie, bekend as die oliefase.

1. Klassifikasie

Drie klassifikasiemetodes:

1. Geklassifiseer volgens bron: natuurlike produkte en sintetiese produkte;

2. Geklassifiseer volgens molekulêre gewig: lae molekulêre gewig emulgeermiddels (c10-c20) en hoë molekulêre gewig emulgeermiddels (c duisende);

3. Volgens of dit in waterige oplossing kan ioniseer, kan dit verdeel word in ioniese tipe (anione, katione, en anione en katione) en nie-ioniese tipe.

Dit is die mees algemeen gebruikte klassifikasiemetode.

 

2. Die funksie en beginsel van emulgeermiddels

Die hooffunksie van emulgeermiddels is om die oppervlakspanning van die twee vloeistowwe wat geëmulgeer word, te verminder. Daarom, wanneer oppervlakaktiewe stowwe as emulgeermiddels gebruik word, adsorbeer die een kant van hul hidrofobiese groep op die oppervlak van onoplosbare vloeistofdeeltjies (soos olie), terwyl die hidrofiliese groep na die water strek. Oppervlakaktiewe stowwe word rigtinggewend op die oppervlak van vloeistofdeeltjies gerangskik om 'n hidrofiliese adsorpsiefilm (grensvlakfilm) te vorm, om sodoende die wedersydse aantrekkingskrag tussen druppels te verminder, die oppervlakspanning tussen twee fases te verminder en wedersydse verspreiding te bevorder om emulsies te vorm.

Die konsentrasie van die oppervlakaktiewe middel het 'n direkte impak op die sterkte van die tussenvlak-gesigmasker. Met 'n hoë konsentrasie word baie oppervlakaktiewe molekules op die tussenvlak geadsorbeer, wat 'n digte en sterk tussenvlak-gesigmasker vorm.

Verskillende emulgeermiddels het verskillende emulsifiseringseffekte, en die hoeveelheid wat benodig word om die optimale emulsifiseringseffek te bereik, wissel ook. Oor die algemeen, hoe groter die molekulêre krag van die emulgeermiddel wat die grensgesigmasker vorm, hoe hoër die filmsterkte en hoe meer stabiel is die lotion; Inteendeel, hoe kleiner die krag, hoe laer die filmsterkte en hoe meer onstabiel is die emulsie.

Wanneer daar polêre organiese molekules soos vetalkohol, vetsuur en vetamien in die gesigmasker is, word die sterkte van die membraan aansienlik verbeter. Dit is omdat emulgatormolekules met polêre molekules soos alkohol, suur en amien in die koppelvlak-adsorpsielaag interaksie het om 'n kompleks te vorm, wat die sterkte van die koppelvlak-gesigmasker verhoog.

Die emulgator wat uit meer as twee oppervlakaktiewe stowwe bestaan, is 'n gemengde emulgator. As gevolg van die sterk interaksie tussen molekules, word die tussenvlakspanning aansienlik verminder, die hoeveelheid emulgator wat op die koppelvlak geadsorbeer word, word aansienlik verhoog, en die digtheid en sterkte van die gevormde tussenvlak-gesigmasker word verhoog.

Tydens die vorming van die emulsie word die tussenvlakspanning tussen olie en water aansienlik verminder as gevolg van die deelname van oppervlakaktiewe stowwe, en dit word 'n stabiele emulsie. Daar is egter steeds olie-water-tussenvlakspanning in die emulsie wat nie nul kan bereik nie as gevolg van CMC of oplosbaarheidsbeperkings. Daarom is lotion 'n termodinamiese onstabiele stelsel.

Die tussenvlakspanning tussen olie en water van mikro-emulsie is so laag dat dit nie gemeet kan word nie. Dit is 'n termodinamiese stabiele stelsel. Dit word hoofsaaklik bereik deur 'n tweede tipe oppervlakaktiewe middel met heeltemal verskillende eienskappe by te voeg (soos matige alkohole soos pentanol, heksanol en heptanol, bekend as ko-oppervlakaktiewe middels), wat die tussenvlakspanning verder tot 'n baie klein vlak kan verminder, wat selfs tot oombliklike negatiewe waardes kan lei. Dit kan verklaar word deur Gibbs se adsorpsievergelyking vir multikomponentstelsels.

 

3. Tipe emulsie

Tipe

Algemene emulsies, een fase is water of waterige oplossing, en die ander is organiese materiaal wat onoplosbaar is in water, soos vet, was, ens. Emulsies wat deur water en olie gevorm word, kan in drie tipes verdeel word:

(a) Olie-in-water tipe (O'W)
(e) Saamgestelde melk (W/O/W)
(b) Olie-in-water tipe (W/O)

(1) Olie/water (0/W) emulsie, olie versprei in water. Olie is 'n verspreide fase (interne fase), en water is 'n kontinue fase (eksterne fase) olie-in-water emulsie, wat met water verdun kan word. Soos melk, sojamelk, ens.

(2) Water/olie (W/0) emulsie, water versprei in olie. Water is 'n verspreide fase (interne fase) en olie is 'n deurlopende fase (eksterne fase) van water-in-olie emulsie. Hierdie soort emulsie kan met olie verdun word. Soos kunsmatige botter, ru-olie, ens.

(3) Ringvormige emulsies, gevorm deur afwisselende verspreiding van water- en oliefases laag vir laag, kom hoofsaaklik in twee vorme voor: olie in water en olie in olie 0/W/0 (d.w.s. waterfase met verspreide oliedruppels wat in die oliefase gesuspendeer is en water in olie en water in water W/0/W (d.w.s. oliefase met verspreide waterdruppels wat in die waterfase gesuspendeer is). Hierdie tipe emulsie is skaars en bestaan ​​​​oor die algemeen in ru-olie.

 

Metode om emulsietipe te kontroleer

(1) Verdunningsmetode

Verdun die emulsie met dieselfde vloeistof as die kontinue fase. Die wateroplosbare emulsie is olie/water-tipe, en die olie-oplosbare emulsie is water/olie-tipe.
Melk kan byvoorbeeld met water verdun word, maar kan nie met plantaardige olie mengbaar wees nie. Dit kan gesien word dat melk 'n O/W-emulsie is.

(2) Geleidende metode

Die geleidingsvermoë van water en olie verskil baie, en die geleidingsvermoë van die olie/water-emulsie is honderde kere groter as dié van water/olie. Daarom word twee elektrodes in die emulsie geplaas en neon word in serie in die lus gekoppel, en die olie/water-liggie brand.

(3) Kleurmetode

Voeg 2-3 druppels olie-gebaseerde of water-gebaseerde kleurstowwe in die proefbuis en beoordeel die tipe emulsie volgens watter tipe kleurstof die deurlopende fase eweredig kan kleur.

(4) Filterpapier-benattingsmetode

Drup die lotion op die filterpapier. As die vloeistof vinnig kan uitbrei en 'n klein druppel in die middel oorbly, is die lotion olie in water; as die lotiondruppels nie uitbrei nie, is dit die olie in water-tipe.

(5) Optiese refraksiemetode

Die verskillende brekingsindekse van water en olie teenoor lig word gebruik om die tipe emulsie te identifiseer. As die emulsie olie in water is, speel die deeltjies 'n ligversamelende rol, en slegs die linkeromtrek van die deeltjies kan met 'n mikroskoop gesien word; As die emulsie water in olie is, speel die deeltjies die rol van astigmatisme, en slegs die regteromtrek van die deeltjies kan met 'n mikroskoop gesien word;

Die belangrikste faktore wat die tipe emulsie beïnvloed

(1) Fasevolume:

Die fasevolumeteorie is deur Ostwald vanuit 'n geometriese perspektief voorgestel. Die standpunt is dat as ons aanneem dat die vloeistofkrale van die lotion dieselfde grootte en stewige sfere het, die fasevolumefraksie van die vloeistofkrale slegs 74.02% van die totale volume kan uitmaak wanneer hulle die digste gepak is. As die fasevolume-integraalgetal van die vloeistofkrale groter as 74.02% is, sal die lotion vervorm of beskadig word.

(a) Eenvormige druppelryke poolgeweefde emulsie
(b) Ongelyke druppeldigte stapelingemulsie
(c) Nie-sferiese vloeistofdruppels benodig stapeling en emulsie (onstabiel)

Neem die O/W-tipe emulsie as voorbeeld. As die fase-integraalgetal van olie groter as 74.02% is, kan die emulsie slegs die W/0-tipe vorm. Wanneer die O/i-tipe minder as 25.98% is, en wanneer die fraksie 25.98% -74.02% is, kan dit óf die 0/W- óf die W0-tipe vorm.

 

Molekulêre Struktuur en Eienskappe van Emulgeermiddels - Wigteorie

Die wigteorie is gebaseer op die ruimtelike struktuur van emulgeermiddels om die tipe emulsie te bepaal. Die wigteorie dui daarop dat die deursnee-areas van hidrofiliese en hidrofobiese groepe in emulgeermiddels nie gelyk is nie. Die molekules van emulgeermiddels word as wiggies beskou, met die een punt groter en die ander kleiner. Die kleiner punt van die emulgeermiddel kan soos 'n wig in die oppervlak van die druppel geplaas word en in 'n rigtinggewende wyse by die olie-water-grensvlak gerangskik word. Die hidrofiliese polêre punt strek tot in die waterige fase, terwyl die lipofiele koolwaterstofketting tot in die oliefase strek, wat lei tot verhoogde grensvlaksterkte.

 

Invloed van emulgatormateriaal op emulsietipe

Benewens die invloed van faktore soos emulsie-samestellingsmateriale en emulsievormingstoestande, het eksterne toestande ook 'n impak op die tipe emulsie. Byvoorbeeld, die hidrofiliese en lipofiele aard van die emulsiewand is sterk, en O/W-emulsie is maklik om te vorm wanneer die hidrofiliese aard van die emulsiewand sterk is, terwyl W/0-emulsie maklik is om te vorm wanneer die lipofiele aard van die emulsiewand sterk is. Die rede is dat die vloeistof 'n laag van 'n deurlopende fase op die wand moet handhaaf, sodat dit nie maklik is om in vloeistofkrale te versprei wanneer dit geroer word nie. Glas is hidrofiel terwyl plastiek hidrofobies is, dus is eersgenoemde geneig om O/W-emulsies te vorm, terwyl laasgenoemde geneig is om W/0-emulsies te vorm.

 

Teorie van Aggregasiesnelheid van Twee Fases

Die koalesensiespoedteorie begin met die invloed van die koalesensiespoed van die twee soorte druppels wat die emulsie uitmaak op die emulsie, en beoordeel dat die koalesensiespoed van die twee soorte druppels afhang van die koalesensiespoed van die twee tipes druppels wanneer die emulsie, haai en doodmaak saam die vraag dek.

 

Temperatuur

'n Toename in temperatuur sal die hidrasiegraad van hidrofiliese groepe verlaag, wat die hidrofilisiteit van molekules verminder. Daarom kan die 0/w-emulsie wat by lae temperature gevorm word, na verhitting in 'n W/0-emulsie omskep word. Hierdie oorgangstemperatuur is die temperatuur waarby die hidrofiliese en lipofiele eienskappe van die oppervlakaktiewe middel 'n gepaste ewewig bereik, bekend as die fase-oorgangstemperatuur PIT.

Wanneer die konsentrasie emulgator egter groot genoeg is om die invloed van die benattingseienskap van die emulgatormateriaal te oorkom, hang die tipe emulsie wat gevorm word slegs af van die aard van die emulgator self en het niks te doen met die hidrofilisiteit en lipofilisiteit van die vaatwand nie.