Սովորաբար, էմուլսիայի մեկ փուլը ջուր է կամ ջրային լուծույթ, որը կոչվում է ջրային փուլ։ Մյուս փուլը ջրի հետ անխառնելի օրգանական փուլ է, որը հայտնի է որպես յուղային փուլ։

1. Դասակարգում

Դասակարգման երեք մեթոդ.

1. Դասակարգված ըստ աղբյուրի՝ բնական արտադրանք և սինթետիկ արտադրանք։

2. Դասակարգվում են ըստ մոլեկուլային քաշի՝ ցածր մոլեկուլային քաշի էմուլգատորներ (c10-c20) և բարձր մոլեկուլային քաշի էմուլգատորներ (c հազար)։

3. Ջրային լուծույթում իոնացման ունակության համաձայն՝ այն կարելի է բաժանել իոնային տիպի (անիոններ, կատիոններ, անիոններ և կատիոններ) և ոչ իոնային տիպի։

Սա դասակարգման ամենատարածված մեթոդն է։

 

2. Էմուլգատորների գործառույթը և սկզբունքը

Էմուլգատորների հիմնական գործառույթը էմուլգացվող երկու հեղուկների մակերեսային լարվածության նվազեցումն է: Հետևաբար, երբ մակերևութային ակտիվ նյութերը օգտագործվում են որպես էմուլգատորներ, դրանց հիդրոֆոբ խմբի մեկ ծայրը ադսորբվում է անլուծելի հեղուկ մասնիկների (օրինակ՝ յուղի) մակերեսին, մինչդեռ հիդրոֆիլ խումբը ձգվում է դեպի ջուրը: Մակերևութային ակտիվ նյութերը ուղղորդված կերպով դասավորված են հեղուկ մասնիկների մակերեսին՝ ձևավորելով հիդրոֆիլ ադսորբցիոն թաղանթ (միջմակերեսային թաղանթ), որպեսզի նվազեցվի կաթիլների միջև փոխադարձ ձգողությունը, նվազեցվի երկու փուլերի միջև մակերեսային լարվածությունը և խթանվի փոխադարձ դիսպերսիան՝ էմուլսիաներ ձևավորելու համար:

Մակերեսային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան անմիջական ազդեցություն ունի միջերեսային դիմակի ամրության վրա: Բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում միջերեսին ադսորբվում են բազմաթիվ մակերևութային ակտիվ նյութի մոլեկուլներ՝ ձևավորելով խիտ և ամուր միջերեսային դիմակ:

Տարբեր էմուլգատորներն ունեն տարբեր էմուլգացման ազդեցություններ, և օպտիմալ էմուլգացման արդյունքին հասնելու համար անհրաժեշտ քանակը նույնպես տարբեր է։ Ընդհանուր առմամբ, որքան մեծ է սահմանային դեմքի դիմակը ձևավորող էմուլգատորի մոլեկուլային ուժը, այնքան բարձր է թաղանթի ամրությունը և այնքան կայուն է լոսյոնը։ Ընդհակառակը, որքան փոքր է ուժը, այնքան ցածր է թաղանթի ամրությունը և այնքան անկայուն է էմուլսիան։

Երբ դեմքի դիմակում կան բևեռային օրգանական մոլեկուլներ, ինչպիսիք են ճարպային սպիրտը, ճարպաթթուն և ճարպային ամինը, թաղանթի ամրությունը զգալիորեն բարելավվում է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ էմուլգատոր մոլեկուլները փոխազդում են բևեռային մոլեկուլների հետ, ինչպիսիք են սպիրտը, թթուն և ամինը միջերեսային ադսորբցիոն շերտում՝ առաջացնելով համալիր, ինչը մեծացնում է միջերեսային դեմքի դիմակի ամրությունը։

Երկուսից ավելի մակերևութային ակտիվ նյութերից կազմված էմուլգատորը խառը էմուլգատոր է: Մոլեկուլների միջև ուժեղ փոխազդեցության շնորհիվ միջերեսային լարվածությունը զգալիորեն նվազում է, միջերեսին ադսորբված էմուլգատորի քանակը զգալիորեն մեծանում է, և ձևավորված միջերեսային դիմակի խտությունն ու ամրությունը մեծանում են:

Էմուլսիայի առաջացման ընթացքում յուղի և ջրի միջև միջերեսային լարվածությունը զգալիորեն նվազում է մակերևութային ակտիվ նյութերի մասնակցության շնորհիվ, և այն դառնում է կայուն էմուլսիա: Այնուամենայնիվ, էմուլսիայում դեռևս կա յուղ-ջուր միջերեսային լարվածություն, որը չի կարող զրոյի հասնել CMC-ի կամ լուծելիության սահմանափակումների պատճառով: Հետևաբար, լոսյոնը թերմոդինամիկ անկայուն համակարգ է:

Միկրոէմուլսիայի յուղի և ջրի միջև միջերեսային լարվածությունն այնքան ցածր է, որ այն չի կարող չափվել: Այն թերմոդինամիկ կայուն համակարգ է: Սա հիմնականում իրականացվում է բոլորովին այլ հատկություններով երկրորդ տեսակի մակերևութային ակտիվ նյութ ավելացնելով (օրինակ՝ միջին չափի սպիրտներ, ինչպիսիք են պենտանոլը, հեքսանոլը և հեպտանոլը, որոնք հայտնի են որպես համատեղ մակերևութային ակտիվ նյութեր), որոնք կարող են միջերեսային լարվածությունն էլ ավելի նվազեցնել մինչև շատ փոքր մակարդակ, նույնիսկ հանգեցնելով ակնթարթային բացասական արժեքների: Սա կարելի է բացատրել բազմաբաղադրիչ համակարգերի համար Գիբսի ադսորբցիայի հավասարմամբ:

 

3, էմուլսիայի տեսակը

Տեսակ

Սովորական էմուլսիա, որի մեկ փուլը ջուր է կամ ջրային լուծույթ, իսկ մյուսը՝ ջրում անլուծելի օրգանական նյութ, ինչպիսիք են ճարպը, մոմը և այլն: Ջրից և յուղից առաջացող էմուլսիան կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝

(ա) Ջրի մեջ յուղի տեսակ (O'W)
(ե) Խառը կաթ (առանց/օճառի/օճառի)
(բ) Ջրում յուղի տեսակ (առանց ջրի)

(1) Յուղ/ջուր (0/Վտ) էմուլսիա, ջրում դիսպերսված յուղ։ Յուղը դիսպերսված փուլ է (ներքին փուլ), իսկ ջուրը՝ անընդհատ փուլ (արտաքին փուլ) յուղը ջրում էմուլսիա, որը կարող է նոսրացվել ջրով։ Օրինակ՝ կաթ, սոյայի կաթ և այլն։

(2) Ջուր/յուղ (W/0) էմուլսիա, յուղի մեջ դիսպերսված ջուր։ Ջուրը յուղի մեջ ջուր-յուղի էմուլսիայի դիսպերսված փուլ է (ներքին փուլ), իսկ յուղը՝ անընդհատ փուլ (արտաքին փուլ)։ Այս տեսակի էմուլսիան կարող է նոսրացվել յուղով։ Օրինակ՝ արհեստական ​​կարագ, հում նավթ և այլն։

(3) Օղակաձև էմուլսիաները, որոնք առաջանում են ջրի և յուղի փուլերի շերտ առ շերտ հերթագայող դիսպերսիայով, հիմնականում լինում են երկու ձևով՝ յուղ ջրի մեջ և յուղ յուղի մեջ 0/W/0 (այսինքն՝ ջրային փուլ՝ յուղի փուլում լուծված դիսպերսված յուղի կաթիլներով և ջուր յուղի մեջ և ջուր ջրի մեջ W/0/W (այսինքն՝ յուղի փուլ՝ ջրային փուլում լուծված դիսպերսված ջրի կաթիլներով): Այս տեսակի էմուլսիան հազվադեպ է հանդիպում և ընդհանուր առմամբ գոյություն ունի հում նավթում:

 

Էմուլսիայի տեսակը ստուգելու մեթոդ

(1) Նոսրացման մեթոդ

Նոսրացրեք էմուլսիան նույն հեղուկով, ինչ անընդհատ ֆազը։ Ջրում լուծվող էմուլսիան յուղ/ջուր տեսակի է, իսկ յուղում լուծվող էմուլսիան՝ ջուր/յուղ տեսակի։
Օրինակ, կաթը կարելի է նոսրացնել ջրով, բայց չի կարելի խառնել բուսական յուղի հետ։ Կարելի է տեսնել, որ կաթը ջրային էմուլսիա է։

(2) Հաղորդիչ մեթոդ

Ջրի և յուղի հաղորդականությունը մեծապես տարբերվում է, և յուղ/ջուր էմուլսիայի հաղորդականությունը հարյուրավոր անգամներ մեծ է ջուր/յուղի հաղորդականությունից։ Հետևաբար, էմուլսիայի մեջ տեղադրվում են երկու էլեկտրոդներ, նեոնը միացվում է հաջորդաբար օղակում, և յուղ/ջուր լույսը վառվում է։

(3) Գունավորման մեթոդ

Փորձանոթի մեջ ավելացրեք յուղի կամ ջրային հիմքով ներկանյութերի 2-3 կաթիլ և որոշեք էմուլսիայի տեսակը՝ ըստ այն բանի, թե որ տեսակի ներկանյութը կարող է անընդհատ փուլը հավասարաչափ գունավորել։

(4) Ֆիլտր թղթի թրջման մեթոդ

Լոսյոնը կաթեցրեք ֆիլտրի թղթի վրա։ Եթե հեղուկը կարող է արագ ընդարձակվել, և կենտրոնում մի փոքր կաթիլ է մնում, ապա լոսյոնը յուղ է ջրի մեջ, իսկ եթե լոսյոնի կաթիլները չեն ընդարձակվում, ապա յուղ է ջրի մեջ։

(5) Օպտիկական բեկման մեթոդ

Էմուլսիայի տեսակը որոշելու համար օգտագործվում է ջրի և յուղի և լույսի միջև եղած տարբեր բեկման ցուցիչները։ Եթե էմուլսիան յուղ է ջրի մեջ, մասնիկները կատարում են լույս հավաքող դեր, և մանրադիտակով կարելի է տեսնել մասնիկների միայն ձախ ուրվագիծը։ Եթե էմուլսիան ջուր է յուղի մեջ, մասնիկները կատարում են աստիգմատիզմի դեր, և մանրադիտակով կարելի է տեսնել մասնիկների միայն աջ ուրվագիծը։

Էմուլսիայի տեսակի վրա ազդող հիմնական գործոնները

(1) Փուլային ծավալը.

Ֆազային ծավալի տեսությունը Օստվալդը առաջարկել է երկրաչափական տեսանկյունից։ Այս տեսակետն այն է, որ ենթադրելով, որ լոսյոնի հեղուկ գնդիկները նույն չափի և կոշտ գնդիկներ են, հեղուկ գնդիկների փուլային ծավալի մասնաբաժինը կարող է կազմել ընդհանուր ծավալի միայն 74.02%-ը, երբ դրանք ամենախիտ փաթեթավորված են։ Եթե հեղուկ գնդիկների փուլային ծավալի ինտեգրալ թիվը մեծ է 74.02%-ից, լոսյոնը կդեֆորմացվի կամ կվնասվի։

(ա) Միատարր կաթիլային հարուստ խավավոր հյուսված էմուլսիա
(բ) Անհավասար կաթիլային խիտ կուտակման էմուլսիա
(գ) Ոչ գնդաձև հեղուկի կաթիլները պահանջում են կուտակում և էմուլսիա (անկայուն)

Որպես օրինակ վերցրեք O/W տիպի էմուլսիան. եթե յուղի փուլային ինտեգրալ թիվը մեծ է 74.02%-ից, էմուլսիան կարող է առաջացնել միայն W/0 տեսակ, երբ O/i տեսակը փոքր է 25.98%-ից, և երբ մասնաբաժինը 25.98% -74.02% է, այն կարող է առաջացնել կամ 0/W, կամ W0 տեսակ։

 

Էմուլգատորների մոլեկուլային կառուցվածքը և հատկությունները - սեպային տեսություն

Սեպաձև տեսությունը հիմնված է էմուլգատորների տարածական կառուցվածքի վրա՝ էմուլսիայի տեսակը որոշելու համար: Սեպաձև տեսությունը ենթադրում է, որ էմուլգատորներում հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ խմբերի լայնական հատույթները հավասար չեն: Էմուլգատորների մոլեկուլները դիտվում են որպես սեպեր, որոնց մի ծայրը մեծ է, իսկ մյուսը՝ փոքր: Էմուլգատորի փոքր ծայրը կարող է տեղադրվել կաթիլի մակերեսի մեջ՝ սեպի նման, և ուղղորդված կերպով դասավորվել յուղ-ջուր միջերեսում: Հիդրոֆիլ բևեռային ծայրը ձգվում է ջրային փուլ, մինչդեռ լիպոֆիլ ածխաջրածնային շղթան ձգվում է յուղային փուլ, ինչը հանգեցնում է միջերեսային ամրության մեծացմանը:

 

Էմուլգատոր նյութի ազդեցությունը էմուլսիայի տեսակի վրա

Էմուլսիայի կազմի նյութերի և էմուլսիայի առաջացման պայմանների նման գործոնների ազդեցությունից բացի, արտաքին պայմանները նույնպես ազդեցություն ունեն էմուլսիայի տեսակի վրա: Օրինակ, էմուլսիայի պատի հիդրոֆիլ և լիպոֆիլ բնույթը ուժեղ է, և O/W էմուլսիան հեշտ է ձևավորել, երբ էմուլսիայի պատի հիդրոֆիլ բնույթը ուժեղ է, մինչդեռ W/0 էմուլսիան հեշտ է ձևավորել, երբ էմուլսիայի պատի լիպոֆիլ բնույթը ուժեղ է: Պատճառն այն է, որ հեղուկը պետք է պահպանի պատի վրա անընդհատ փուլի շերտ, որպեսզի խառնելիս այն հեշտ չլինի ցրվել հեղուկ գնդիկների մեջ: Ապակին հիդրոֆիլ է, մինչդեռ պլաստիկը՝ հիդրոֆոբ, ուստի առաջինը հակված է O/W էմուլսիաներ առաջացնելու, մինչդեռ երկրորդը՝ W/0 էմուլսիաներ առաջացնելու:

 

Երկու փուլերի ագրեգացման արագության տեսություն

Միաձուլման արագության տեսությունը սկսվում է էմուլսիան կազմող երկու տեսակի կաթիլների միաձուլման արագության ազդեցությունից էմուլսիայի վրա և դատում է, որ երկու տեսակի կաթիլների միաձուլման արագությունը կախված է երկու տեսակի կաթիլների միաձուլման արագությունից, երբ էմուլսիան, շնաձուկը և սպանիչը միասին բավարարում են պահանջարկը։

 

Ջերմաստիճան

Ջերմաստիճանի բարձրացումը կնվազեցնի հիդրոֆիլ խմբերի հիդրատացիայի աստիճանը, դրանով իսկ նվազեցնելով մոլեկուլների հիդրոֆիլությունը: Հետևաբար, ցածր ջերմաստիճաններում առաջացած 0/վ էմուլսիան տաքացնելիս կարող է վերածվել W/0 էմուլսիայի: Այս անցման ջերմաստիճանը այն ջերմաստիճանն է, որի դեպքում մակերևութային ակտիվ նյութի հիդրոֆիլ և լիպոֆիլ հատկությունները հասնում են համապատասխան հավասարակշռության, որը հայտնի է որպես փուլային անցման ջերմաստիճան (PIT):

Սակայն, երբ էմուլգատորի կոնցենտրացիան բավականաչափ մեծ է էմուլգատոր նյութի թրջող հատկության ազդեցությունը հաղթահարելու համար, ձևավորված էմուլսիայի տեսակը կախված է միայն էմուլգատորի բնույթից և ոչ մի կապ չունի անոթի պատի հիդրոֆիլության և լիպոֆիլության հետ։