Emulzija je mešanica snovi. V njej je ena komponenta sestavljena iz drobnih delcev, ki so v drugi netopni. Ta sestavina se imenuje "razpršena faza". Druga snov je razpršeni medij. Vsebuje prvo komponento. "Emulzija" je izraz latinskega izvora. V prevodu pomeni "molzem, molzem." Oglejmo si ta koncept podrobneje.
Splošne informacije
Kateri koli dve tekočini, ki se ne mešata in ne reagirata kemično, je mogoče emulgirati. Ena od komponent je skoraj vedno voda. Druga snov je sestavljena iz šibko polarnih ali nevtralnih molekul (na primer maščobe). Prva znana emulzija je mleko. Tu se maščobni delci razpršijo v vodi. Velikost najmanjših delcev dispergirane faze je 1-50 mikronov, zato emulzije uvrščamo med grobe sisteme. Tekočine z nizko koncentracijo - nestrukturirane. Mešanice z visoko koncentracijo - strukturirane. Glede na termodinamične lastnosti je oljna emulzija nestabilen sistem. Velikost faznih kapljic je velika in zmes bo nestrukturirana.
Razvrstitev
Vrsta pridobljene emulzije je odvisna od razmerja faznih volumnov in njihove sestave,količina in narava emulgatorja, njegova kemična aktivnost, način in način mešanja.
- Neposredne mešanice z najmanjšimi delci nepolarne in netopne tekočine v polarni fazi (o/w - iz izraza "olje v vodi"). Za takšne mešanice se lahko uporabijo emulgatorji, ki se raztopijo v vodi, kot so delci bitumna. Njihove molekule se adsorbirajo na površinske filme m-faze, kar zmanjšuje ne le napetost, ampak tudi ustvarja močan film.
- Reverzne (w/m) mešanice, za katere se uporabljajo v vodi netopni emulgatorji.
Kemično delovanje na emulzijo, pritisk, sprememba sestave lahko povzroči inverzijo.
- Liofilna emulzija je mešanica, ki nastane spontano, spontano. Šteje se, da je termodinamično stabilen. Primer so kritično stabilne emulzije, ko je dosežena temperaturna meja za mešanje faz. V to kategorijo spadajo tudi maziva in hladilne tekočine.
- Liofobna emulzija je mešanica, ki nastane z mehanskim, akustičnim ali električnim mešanjem. Termodinamično so izjemno nestabilni. Takšne mešanice brez emulgatorjev že dolgo ne obstajajo. Dobre sestavine zanje: površinsko aktivne snovi, makromolekularne, vodotopne snovi, trdne snovi z visoko disperzijo.
Prejmi
Obstajata dve tehnologiji proizvodnje emulzij. Prvi je način finega drobljenja frakcij. Drugi je proces nastajanja filma, ki mu sledi lomljenje na majhne koščke. V prvi varianti se snov počasi dodajarazpršeni sistem. V tem primeru je treba med dodajanjem nenehno mešati pri visoki hitrosti. V tem primeru bo kakovost mešanice odvisna od različnih dejavnikov. Zlasti na hitrost mešanja, vnos in prostornino dispergirane snovi, njeno koncentracijo, temperaturo in kislost medija. Druga metoda je postopek, pri katerem na površini druge faze nastane film. Zrak se vpihuje od spodaj. Mehurčki razbijejo film na majhne kapljice in premešajo celotno količino tekočine. V našem času so namesto zraka začeli uporabljati ultrazvok. Zaradi tega se film razbije na še manjše koščke.
Uničenje mešanic
Sčasoma pride do spontanega razpada emulzije. Obstajajo primeri, ko je treba ta proces pospešiti in zmanjšati koncentracijo spojine. Ta potreba je pomembna, kadar prisotnost visoko koncentrirane emulzije ovira obdelavo materiala ali njegovo pravilno uporabo. Obstaja več načinov za pospešitev postopka zmanjševanja koncentracije raztopine:
- Kemična metoda. Uporabljajo se reagenti, ki uničijo površinske filme samega emulgatorja. V tem primeru se negativni naboj, koncentriran na površinskem filmu, nevtralizira. Po enakem principu temelji tudi uporaba organskih dodatkov prehranskih dopolnil (biološko aktivnih snovi - demulgatorjev).
- Dodajanje emulgatorja, ki povzroči nastanek kationov, ki pritegnejo negativni površinski naboj in povzročijo destabilizacijo površinskih filmov emulgatorja. Stabilnost stanja raztopine se zmanjša.
- Zamenjava emulgatorja z drugo površinsko aktivno komponento (površinsko aktivno snovjo). Razredči koncentracijo prvega, vendar sam po sebi ne tvori dovolj močnega filma.
- Termična metoda. Pri tej metodi je emulzija izpostavljena temperaturi, zaradi česar se loči.
- Mehanska metoda. Ta možnost se imenuje tudi metoda ločevanja. Emulzijo počasi črpamo v posodo, ki se vrti z visoko kotno hitrostjo. Raztopina je razčlenjena na komponente po masnih frakcijah.
- Metoda uporabe električnega toka ali dodajanja elektrolita v emulzijo. Ta metoda uniči površinske filme mešanic, stabiliziranih z negativnim nabojem.
Prijava
Obseg uporabe emulzij v industriji je zelo širok. Natančneje, povezave uporabljajo:
- Pri proizvodnji margarine in masla.
- Pri izdelavi mila.
- Pri izdelavi materialov iz naravnega kavčuka.
- V gradnji. Na primer, bitumenska emulzija je negorljiva spojina.
- V kmetijstvu: pesticidi - različna zdravila, ki uničujejo rastlinske škodljivce.
- Za medicinske namene: izdelava različnih zdravil, mazil, kozmetike.
- Pri barvanju se uporabljajo različne emulzijske barve.
- Kozmetika za lase, emulzije, ki ščitijo površino las med barvanjem. Na primer, razvijalna emulzija (to je oksidant za barve).
- Naftna industrija uporablja mešanico vode in olja,pri katerem se disperzija ene tekoče faze v drugo zgodi v drobnih kapljicah - globulah.
