Az emulzió anyagok keveréke. Ebben az egyik komponens apró részecskékből áll, amelyek a másikban oldhatatlanok. Ezt az összetevőt "diszperz fázisnak" nevezik. Egy másik anyag a diszpergált közeg. Ez tartalmazza az első komponenst. Az "emulzió" latin eredetű kifejezés. Lefordítva azt jelenti, hogy "fejek, tejelek". Tekintsük ezt a koncepciót részletesebben.
Általános információ
Bármely két folyadék, amely nem keveredik és nem reagál kémiailag, emulgeálható. Az egyik összetevő szinte mindig víz. Egy másik anyag gyengén poláris vagy semleges molekulákból (például zsírokból) áll. Az első ismert emulzió a tej. Itt a zsírrészecskék vízben diszpergálódnak. A diszpergált fázis legkisebb részecskéinek mérete 1-50 mikron, ezért az emulziók a durva rendszerek közé sorolhatók. Alacsony koncentrációjú folyadékok - strukturálatlan. Magas koncentrációjú keverékek - strukturált. A termodinamikai jellemzők szerint az olajemulzió instabil rendszer. A fáziscseppek mérete nagy, és a keverék strukturálatlan lesz.
Osztályozás
A kapott emulzió típusa a fázistérfogatok arányától és összetételüktől függ,az emulgeálószer mennyisége és jellege, kémiai aktivitása, a keverés módja és módja.
- Közvetlen keverékek a poláris fázis legkisebb részecskéivel nem poláros és oldhatatlan folyadékkal (o/w - az "olaj a vízben" kifejezésből). Az ilyen keverékekhez vízben oldódó emulgeálószerek, például bitumenszemcsék használhatók. Molekuláik az m-fázis felületi filmjein adszorbeálódnak, ami nemcsak a feszültséget csökkenti, hanem egy erős filmet is létrehoz.
- Fordított (w/m) keverékek, amelyekhez vízben oldhatatlan emulgeálószereket használnak.
Az emulzióra gyakorolt kémiai hatás, nyomás, összetételváltozás inverzióhoz vezethet.
- A liofil emulzió spontán, spontán képződő keverék. Termodinamikailag stabilnak tekinthető. Egy példa a kritikusan stabil emulziók, amikor a fáziskeverés hőmérsékleti határát elérjük. A kenőolajok és a hűtőfolyadékok is ebbe a kategóriába tartoznak.
- A liofób emulzió mechanikai, akusztikus vagy elektromos keveréssel keletkező keverék. Termodinamikailag rendkívül instabilak. Ilyen emulgeálószer nélküli keverékek hosszú ideig nem léteznek. Jó összetevők hozzájuk: felületaktív anyagok, makromolekuláris, vízben oldódó anyagok, nagy diszperziójú szilárd anyagok.
Fogadás
Két emulziógyártási technológia létezik. Az első a frakciók finom aprításának módja. A második a filmképződés folyamata, amelyet apró darabokra törés követ. Az első változatban az anyagot lassan adják hozzászétszórt rendszer. Ebben az esetben az adagolás során folyamatosan nagy sebességgel kell keverni. Ebben az esetben a keverék minősége különböző tényezőktől függ. Különösen a keverés sebességére, a diszpergált anyag bevezetésére és térfogatára, koncentrációjára, hőmérsékletére és a közeg savasságára vonatkozik. A második módszer egy olyan eljárás, amelyben egy másik fázis felületén filmet képeznek. A levegőt alulról fújják be. A buborékok apró cseppekre törik a filmet, és összekeverik a folyadék teljes térfogatát. A mi korunkban elkezdték az ultrahangot használni a levegő helyett. Emiatt a film még kisebb darabokra hullik.
Keverékek megsemmisítése
Idővel az emulzió spontán szétesik. Vannak esetek, amikor fel kell gyorsítani ezt a folyamatot és csökkenteni kell a vegyület koncentrációját. Ez az igény akkor releváns, ha egy erősen koncentrált emulzió jelenléte megzavarja az anyag feldolgozását vagy helyes alkalmazását. Az oldat koncentrációjának csökkentését többféleképpen is felgyorsíthatjuk:
- Kémiai módszer. Olyan reagenseket használnak, amelyek elpusztítják magának az emulgeálószernek a felületi filmjeit. Ebben az esetben a felületi filmre koncentrálódó negatív töltés semlegesül. Az étrend-kiegészítők szerves adalékanyagainak (biológiailag aktív anyagok – demulgeálószerek) alkalmazása ugyanezen az elven alapul.
- Emulgeálószer hozzáadása, amely kationok képződését okozza, amelyek negatív felületi töltést vonzanak, és az emulgeálószer felületi filmjeinek destabilizálódását okozzák. Az oldat állapotának stabilitása csökken.
- Az emulgeálószer cseréje másik felületaktív komponensre (felületaktív anyag). Az előbbi koncentrációját hígítja, de önmagában nem képez elég erős filmet.
- Termikus módszer. Ezzel a módszerrel az emulziót hőmérsékletnek teszik ki, ami elválik.
- Mechanikai módszer. Ezt az opciót elválasztó módszernek is nevezik. Az emulziót lassan egy nagy szögsebességgel forgó tartályba pumpálják. Az oldatot tömegrészekre bontjuk.
- Elektromos áram alkalmazásának módja vagy elektrolit hozzáadása az emulzióhoz. Ez a módszer elpusztítja a negatív töltéssel stabilizált keverékek felületi filmjeit.
Alkalmazás
Az emulziók ipari felhasználási köre nagyon széles. Konkrétan a kapcsolatok a következőket használják:
- Margarin és vaj gyártásában.
- Szappanfőzésben.
- Természetes gumi anyagok készítésénél.
- Az építőiparban. Például a bitumenes emulzió nem éghető vegyület.
- A mezőgazdaságban: növényvédő szerek – különféle gyógyszerek, amelyek elpusztítják a növényi kártevőket.
- Gyógyászati célra: különféle gyógyszerek, kenőcsök, kozmetikumok készítése.
- A festészetben különféle emulziós festékeket használnak.
- Kozmetikumok hajra, emulziók, melyek védik a haj felszínét festés közben. Például egy előhívó emulzió (ez a festék oxidálószere).
- Az olajipar víz és olaj keverékét használja,amelyben az egyik folyékony fázis szétszóródása a másikba apró cseppekben - gömbökben történik.
