I allmänhet är en fas av emulsion vatten eller vattenlösning, som kallas vattenfas; Den andra fasen är en organisk fas som är oblandbar med vatten, känd som oljefasen.

1 、 Klassificering

Tre klassificeringsmetoder:

1. Klassificerad efter källa: naturliga produkter och syntetiska produkter;

2. Klassificerad med molekylvikt: emulgeringsmedel med låg molekylvikt (C10-C20) och emulgatorer med hög molekylvikt (C tusentals);

3. Enligt om den kan jonisera i vattenlösning kan den delas upp i jonisk typ (anjoner, katjoner och anjoner och katjoner) och icke-jonisk typ.

Detta är den mest använda klassificeringsmetoden.

 

2 、 Funktionen och principen om emulgeringsmedel

Emulgatorns huvudfunktion är att minska ytspänningen för de två vätskor som emulgeras. Därför, när ytaktiva medel används som emulgatorer, adsorberar den ena änden av deras hydrofoba grupp på ytan av olösliga flytande partiklar (såsom olja), medan den hydrofila gruppen sträcker sig mot vattnet. Ytaktiva medel är riktat arrangerade på ytan av flytande partiklar för att bilda en hydrofil adsorptionsfilm (gränsytefilm), för att minska den ömsesidiga attraktionen mellan droppar, minska ytspänningen mellan två faser och främja ömsesidig spridning för att bilda emulsioner.

Koncentrationen av ytaktivt medel har en direkt inverkan på styrkan hos den gränsytliga ansiktsmasken. Med hög koncentration finns det många ytaktiva molekyler som adsorberas på gränssnittet och bildar en tät och stark gränssnitts ansiktsmask.

Olika emulgatorer har olika emulgeringseffekter, och mängden som krävs för att uppnå den optimala emulgeringseffekten varierar också. Generellt sett, ju större molekylkraft för emulgator som bildar gränsens ansiktsmask, desto högre är filmstyrkan och desto mer stabil lotion; Tvärtom, ju mindre kraften, desto lägre filmstyrka och desto mer instabil emulsion.

När det finns polära organiska molekyler såsom fett alkohol, fettsyra och fettamin i ansiktsmasken förbättras membranets styrka avsevärt. Detta beror på att emulgieringsmolekyler interagerar med polära molekyler såsom alkohol, syra och amin i gränssnittets adsorptionsskikt för att bilda ett komplex, vilket ökar styrkan hos gränssnittets ansiktsmask.

Emulgatorn som består av mer än två ytaktiva medel är en blandad emulgator. På grund av den starka interaktionen mellan molekyler reduceras gränsytespänningen avsevärt, mängden emulgator adsorberad på gränssnittet ökas avsevärt, och densitet och styrka hos den bildade gränssnittsmasken ökas.

Under bildningen av emulsion reduceras gränsytespänningen mellan olja och vatten kraftigt på grund av deltagande av ytaktiva medel, och det blir en stabil emulsion. Det finns emellertid fortfarande oljevattengränssnittspänning i emulsion som inte kan nå noll på grund av CMC eller löslighetsbegränsningar. Därför är lotion ett termodynamiskt instabilt system.

Gränssnittsspänningen mellan olja och vatten av mikroemulsion är så låg att den inte kan mätas. Det är ett termodynamiskt stabilt system. Detta uppnås huvudsakligen genom att tillsätta en andra typ av ytaktiva medel med helt olika egenskaper (såsom måttligt storlek alkoholer såsom pentanol, hexanol och heptanol, känd som co -ytaktiva medel), vilket ytterligare kan minska den gränssändliga spänningen till en mycket liten nivå, till och med resulterande i omedelbara negativa värden. Detta kan förklaras med Gibbs adsorptionsekvation för multikomponentsystem.

 

3 、 Typ av emulsion

Typ

Vanlig emulsion, en fas är vatten eller vattenlösning, och den andra är organiskt material som är olösligt med vatten, såsom fett, vax, etc. Emulsion som bildas av vatten och olja kan delas upp i tre typer:

(a) Olja i vattentyp (O'W)
(e) Sammansatt mjölk (w/o/w)
(b) Olja i vattentyp (vikt/O)

(1) Olja/vatten (0/w) emulsion, olje spridd i vatten. Olja är en spridd fas (inre fas), och vatten är en kontinuerlig fas (yttre fas) olja i vattenemulsion, som kan spädas ut med vatten. Som mjölk, sojabönmjölk, etc.

(2) Vatten/olja (vikt/0) emulsion, vatten spridd i olja. Vatten är en spridd fas (inre fas) och olja är en kontinuerlig fas (yttre fas) av vatten i oljeemulsion. Denna typ av emulsion kan spädas ut med olja. Såsom konstgjort smör, råolja, etc.

(3)Ring shaped emulsions, formed by alternating dispersion of water and oil phases layer by layer, mainly come in two forms: oil in water and oil in oil 0/W/0 (ie water phase with dispersed oil droplets suspended in oil phase and water in oil and water in water W/0/W (ie oil phase with dispersed water droplets suspended in water phase). This type of emulsion is rare and generally exists in crude oil.

 

Metod för att kontrollera emulsionstyp

(1) utspädningsmetod

Späd emulsionen med samma vätska som den kontinuerliga fasen. Vattenlöslig emulsion är olje/vattentyp, och den oljelösliga emulsionen är vatten/oljetyp.
Till exempel kan mjölk spädas ut med vatten, men kan inte vara blandbar med vegetabilisk olja. Det kan ses att mjölk är O/W -emulsion.

(2) ledande metod

Konduktiviteten hos vatten och olja skiljer sig mycket, och konduktiviteten hos olja/vattenemulsion är hundratals gånger större än vatten/olja. Därför införs två elektroder i emulsionen och neon är anslutna i serie i slingan, och olje-/vattenljuset är på.

(3) Färgningsmetod

Tillsätt 2-3 droppar oljebaserade eller vattenbaserade färgämnen i provröret och bedöma typen av emulsion beroende på vilken typ av färgämne kan göra den kontinuerliga fasen jämnt färgad.

(4) Filterpappersvätningsmetod

Släpp lotionen på filterpapperet. Om vätskan kan expandera snabbt och en liten droppe lämnas i mitten, är lotionen olja i vatten; Om lotionens droppar inte expanderar, är oljan i vattentyp.

(5) Optisk brytningsmetod

Det olika brytningsindexet för vatten och olja till ljus används för att identifiera typen av emulsion. Om emulsionen är olja i vatten, spelar partiklarna en lätt insamlingsroll, och endast den vänstra konturen av partiklarna kan ses med ett mikroskop; Om emulsionen är vatten i olja, spelar partiklarna rollen som astigmatism, och endast partiklarnas högra kontur kan ses med ett mikroskop;

De viktigaste faktorerna som påverkar typen av emulsion

(1) Fasvolym:

Fasvolymteorin föreslogs av 0stwald ur ett geometriskt perspektiv. Synpunkten är att förutsatt att de flytande pärlorna av lotion har samma storlek och styva sfärer, kan fasvolymfraktionen av vätskepärlorna bara stå för 74,02% av den totala volymen när de är mest tätt packade. Om fasvolymens integrerade antal för flytande pärlor är större än 74,02%kommer lotionen att deformeras eller skadas.

(a) Uniform droppar rik högvävd emulsion
(b) ojämn dropptät staplingsemulsion
(c) Icke sfäriska vätskedroppar kräver stapling och emulsion (instabil)

Ta Emulsion av O/W -typ som ett exempel, om fasintegralantalet olja är större än 74,02%, kan emulsion endast bilda w/0, när O/I -typen är mindre än 25,98%, och när fraktionen är 25,98%-74,02%kan den bilda antingen 0/W eller W0 -typ.

 

Molekylär struktur och egenskaper hos emulgatorer - kilteori

Kilteorin är baserad på den rumsliga strukturen hos emulgatorer för att bestämma typen av emulsion. Kilteorin antyder att tvärsnittsområdena i hydrofila och hydrofoba grupper i emulgatorer inte är lika. Molekylerna av emulgatorer betraktas som kilar, med ena änden större och den andra mindre. Den mindre änden av emulgatorn kan sättas in i droppens yta som en kil och arrangeras på ett riktat sätt vid oljevattengränssnittet. Den hydrofila polära änden sträcker sig in i vattenfasen, medan den lipofila kolvätekedjan sträcker sig in i oljefasen, vilket resulterar i ökad gränssnittsstyrka.

 

Påverkan av emulgeringsmaterial på emulsionstyp

Förutom påverkan av faktorer såsom emulsionskompositionsmaterial och emulsionsbildande förhållanden, påverkar yttre förhållanden också på typen av emulsion. Till exempel är den hydrofila och lipofila naturen hos emulsionsväggen stark, och O/W -emulsion är lätt att forma när den hydrofila naturen hos emulsionsväggen är stark, medan w/0 -emulsion är lätt att formas när den lipofila naturen hos emulsionsväggen är stark. Anledningen är att vätskan måste upprätthålla ett lager av kontinuerlig fas på väggen, så att det inte är lätt att spridas i flytande pärlor vid omrörning. Glaset är hydrofil medan plasten är hydrofob, så det förstnämnda är benäget att bilda O/W -emulsioner medan det senare är benäget att bilda w/0 -emulsioner.

 

Teorin om aggregeringshastighet för två faser

Koalescenshastighetsteorin börjar från påverkan av koalescenshastigheten för de två typerna av droppar som utgör emulsionen på emulsionen, och domare att koalescenshastigheten för de två typerna av droppar beror på koalescenshastigheten för de två typerna av droppar när emulsionen, sharken och döden tillsammans täcker efterfrågan.

 

Temperatur

En temperaturökning kommer att sänka hydratiseringsgraden för hydrofila grupper och därmed minska molekylernas hydrofilicitet. Därför kan 0/W -emulsionen som bildas vid låga temperaturer omvandlas till en W/0 -emulsion vid upphettning. Denna övergångstemperatur är temperaturen vid vilken de hydrofila och lipofila egenskaperna hos det ytaktiva ämnet når en lämplig jämvikt, känd som fasövergångstemperaturgropen.

Men när koncentrationen av emulgeringsmedel är tillräckligt stor för att övervinna påverkan av vätningsegenskapen hos emulgeringsmaterialet beror typen av emulsion som bildas endast på själva emulgatorns natur och har inget att göra med hydrofiliciteten och lipofiliciteten hos kärlväggen.