Emulzija je mješavina supstanci. U njemu se jedna komponenta sastoji od sitnih čestica koje su nerastvorljive u drugoj. Ovaj sastojak se zove "disperzna faza". Druga supstanca je dispergovani medij. Sadrži prvu komponentu. "Emulzija" je termin latinskog porijekla. U prijevodu to znači "muzem, muzem". Razmotrimo ovaj koncept detaljnije.
Opće informacije
Bilo koje dvije tekućine koje se ne miješaju i ne reaguju kemijski mogu se emulgirati. Jedna od komponenti je gotovo uvijek voda. Druga tvar se sastoji od slabo polarnih ili neutralnih molekula (na primjer, masti). Prva poznata emulzija je mlijeko. Ovdje se čestice masti raspršuju u vodi. Veličina najmanjih čestica dispergovane faze je 1-50 mikrona, pa se emulzije klasifikuju kao grubi sistemi. Tečnosti niske koncentracije - nestrukturirane. Smjese visoke koncentracije - strukturirane. Prema termodinamičkim karakteristikama, uljna emulzija je nestabilan sistem. Veličina faznih kapljica je velika i smjesa će biti nestrukturirana.
Klasifikacija
Vrsta dobijene emulzije zavisi od odnosa zapremina faza i njihovog sastava, nakoličinu i prirodu emulgatora, njegovu hemijsku aktivnost, način i način miješanja.
- Direktne mešavine sa najmanjim česticama nepolarne i nerastvorljive tečnosti u polarnoj fazi (o/w - od izraza "ulje u vodi"). Za takve mješavine mogu se koristiti emulgatori koji se otapaju u vodi, kao što su čestice bitumena. Njihovi molekuli se adsorbuju na površinskim filmovima m-faze, smanjujući ne samo napetost, već i stvarajući jak film.
- Reverzne (w/m) mješavine za koje se koriste emulgatori nerastvorljivi u vodi.
Hemijsko djelovanje na emulziju, pritisak, promjena sastava može dovesti do inverzije.
- Liofilna emulzija je mješavina koja se formira spontano, spontano. Smatra se termodinamički stabilnim. Primjer su kritično stabilne emulzije kada je dostignuta granica temperature za miješanje faza. U ovu kategoriju spadaju i ulja za podmazivanje i rashladne tečnosti.
- Liofobna emulzija je mješavina nastala mehaničkim, akustičnim ili električnim miješanjem. Termodinamički su izuzetno nestabilni. Takve mješavine bez emulgatora ne postoje već dugo. Dobri sastojci za njih: površinski aktivne tvari, makromolekularne tvari topljive u vodi, čvrste tvari visoke disperzije.
Primi
Postoje dvije tehnologije proizvodnje emulzije. Prvi je način finog drobljenja frakcija. Drugi je proces formiranja filma praćenog lomljenjem na male komadiće. U prvoj varijanti supstanca se polako dodajedisperzovanog sistema. U tom slučaju potrebno je, dok se vrši dodavanje, stalno miješati velikom brzinom. U ovom slučaju, kvaliteta smjese ovisit će o različitim faktorima. Konkretno, na brzinu miješanja, unošenje i volumen dispergirane tvari, njegovu koncentraciju, temperaturu i kiselost medija. Druga metoda je proces u kojem se formira film na površini druge faze. Vazduh se uvlači odozdo. Mjehurići razbiju film u male kapi i pomiješaju cijelu zapreminu tečnosti. U naše vrijeme počeli su koristiti ultrazvuk umjesto zraka. Ovo uzrokuje da se film razbije na još manje komade.
Uništavanje mješavina
Tokom vremena dolazi do spontanog raspada emulzije. Postoje slučajevi kada je potrebno ubrzati ovaj proces i smanjiti koncentraciju spoja. Ova potreba je relevantna kada prisustvo visoko koncentrisane emulzije ometa obradu materijala ili njegovu pravilnu primjenu. Postoji nekoliko načina da se ubrza proces smanjenja koncentracije otopine:
- Hemijska metoda. Koriste se reagensi koji uništavaju površinske filmove samog emulgatora. U ovom slučaju, negativni naboj koncentriran na površinskom filmu je neutraliziran. Na istom principu se zasniva i upotreba organskih aditiva dijetetskih suplemenata (biološki aktivnih supstanci - demulgatora).
- Dodavanje emulgatora koji uzrokuje stvaranje kationa koji privlače negativni površinski naboj i uzrokuju destabilizaciju površinskih filmova emulgatora. Stabilnost stanja rastvora se smanjuje.
- Zamjena emulgatora drugom površinski aktivnom komponentom (surfaktant). Razblažuje koncentraciju prvog, ali sam po sebi ne stvara dovoljno jak film.
- Termička metoda. Ovom metodom, emulzija se izlaže temperaturi, što uzrokuje njeno odvajanje.
- Mehanička metoda. Ova opcija se također naziva metodom separatora. Emulzija se polako pumpa u posudu koja se okreće velikom ugaonom brzinom. Rješenje je raščlanjeno na komponente prema težinskim udjelima.
- Metoda primjene električne struje ili dodavanja elektrolita u emulziju. Ova metoda uništava površinske filmove mješavina stabiliziranih negativnim nabojem.
Prijava
Raspon primjene emulzija u industriji je veoma širok. Konkretno, veze koriste:
- U proizvodnji margarina i putera.
- U izradi sapuna.
- Prilikom izrade materijala od prirodne gume.
- U izgradnji. Na primjer, bitumenska emulzija je nezapaljiva smjesa.
- U poljoprivredi: pesticidi - razni lijekovi koji uništavaju biljne štetočine.
- Za medicinske svrhe: pravljenje raznih lijekova, masti, kozmetike.
- U farbanju se koriste razne emulzione boje.
- Kozmetika za kosu, emulzije koje štite površinu kose tokom farbanja. Na primjer, emulzija za razvoj (ovo je oksidacijsko sredstvo za boju).
- Naftna industrija koristi mješavinu vode i ulja,u kojoj se disperzija jedne tečne faze u drugu dešava u sitnim kapljicama - globulama.
