Generelt er en fase af emulsion vand eller vandig opløsning, der kaldes vandig fase; Den anden fase er en organisk fase, der er ikke -blandbar med vand, kendt som oliefasen.

1 、 Klassificering

Tre klassificeringsmetoder:

1. klassificeret efter kilde: naturlige produkter og syntetiske produkter;

2. klassificeret ved molekylvægt: emulgatorer med lav molekylvægt (C10-C20) og emulgatorer med høj molekylvægt (C tusinder);

3.. I henhold til om det kan ionisere i vandig opløsning, kan det opdeles i ionisk type (anioner, kationer og anioner og kationer) og ikke-ionisk type.

Dette er den mest almindeligt anvendte klassificeringsmetode.

 

2 、 Funktionen og princippet for emulgatorer

Emulgatorers hovedfunktion er at reducere overfladespændingen for de to væsker, der emulgeres. Derfor, når overfladeaktive stoffer bruges som emulgatorer, adsorberer den ene ende af deres hydrofobe gruppe på overfladen af ​​uopløselige flydende partikler (såsom olie), mens den hydrofile gruppe strækker sig mod vandet. Overfladeaktive stoffer er retningsmæssigt arrangeret på overfladen af ​​flydende partikler for at danne en hydrofil adsorptionsfilm (grænsefladefilm) for at reducere den gensidige attraktion mellem dråber, reducere overfladespændingen mellem to faser og fremme gensidig spredning til formemulsioner.

Koncentrationen af ​​overfladeaktivt middel har en direkte indflydelse på styrken af ​​grænseflademasken. Med høj koncentration er der mange overfladeaktive molekyler, der adsorberes på grænsefladen, hvilket danner en tæt og stærk grænseflademaske.

Forskellige emulgatorer har forskellige emulgeringseffekter, og det nødvendige beløb for at opnå den optimale emulgeringseffekt varierer også. Generelt set, jo større er den molekylære kraft af emulgator, der danner grænseflademasken, jo højere er filmstyrken og jo mere stabil lotion; Tværtimod, jo mindre kraften, jo lavere er filmstyrken og jo mere ustabil emulsion.

Når der er polære organiske molekyler, såsom fedtalkohol, fedtsyre og fedtamin i ansigtsmasken, forbedres styrken af ​​membranen markant. Dette skyldes, at emulgatormolekyler interagerer med polære molekyler, såsom alkohol, syre og amin i grænsefladesorptionslaget for at danne et kompleks, hvilket øger styrken af ​​interface -ansigtsmasken.

Emulgatoren sammensat af mere end to overfladeaktive stoffer er en blandet emulgator. På grund af den stærke interaktion mellem molekyler reduceres grænsefladespændingen markant, mængden af ​​emulgator adsorberet på grænsefladen øges markant, og densiteten og styrken af ​​den dannede grænseflademaske øges.

Under dannelsen af ​​emulsion reduceres grænsefladespændingen mellem olie og vand kraftigt på grund af deltagelse af overfladeaktive stoffer, og det bliver en stabil emulsion. Der er dog stadig olie-vand-grænsefladespænding i emulsion, som ikke kan nå nul på grund af CMC- eller opløselighedsbegrænsninger. Derfor er lotion et termodynamisk ustabilt system.

Grænsefladespændingen mellem olie og vand fra mikroemulsion er så lav, at den ikke kan måles. Det er et termodynamisk stabilt system. Dette opnås hovedsageligt ved at tilsætte en anden type overfladeaktivt middel med helt forskellige egenskaber (såsom alkoholer i moderat størrelse, såsom pentanol, hexanol og heptanol, kendt som CO -overfladeaktive stoffer), som yderligere kan reducere grænsefladespændingen til et meget lille niveau, hvilket endda resulterer i øjeblikkelige negative værdier. Dette kan forklares med Gibbs 'adsorptionsligning for multikomponentsystemer.

 

3 、 Type emulsion

Type

Almindelig emulsion, den ene fase er vand eller vandig opløsning, og den anden er organisk stof, der er uopløselig med vand, såsom fedt, voks osv. Emulsion dannet af vand og olie kan opdeles i tre typer:

(a) Olie i vandtype (O'W)
(e) Forbindelsesmælk (w/o/w)
(b) Olie i vandtype (w/o)

(1) Olie/vand (0/w) Emulsion, olie spredt i vand. Olie er en spredt fase (intern fase), og vand er en kontinuerlig fase (ekstern fase) olie i vandemulsion, som kan fortyndes med vand. Såsom mælk, sojabønne mælk osv.

(2) Vand/olie (W/0) Emulsion, vand spredt i olie. Vand er en spredt fase (intern fase), og olie er en kontinuerlig fase (ekstern fase) af vand i olieemulsion. Denne form for emulsion kan fortyndes med olie. Såsom kunstigt smør, råolie osv.

) olie.

 

Metode til kontrol af emulsionstype

(1) Fortyndingsmetode

Fortynd emulsionen med den samme væske som den kontinuerlige fase. Vandopløselig emulsion er olie/vandtype, og olieopløselig emulsion er vand/olietype.
For eksempel kan mælk fortyndes med vand, men kan ikke være blandbar med vegetabilsk olie. Det kan ses, at mælk er O/W -emulsion.

(2) ledende metode

Konduktiviteten af ​​vand og olie adskiller sig meget, og konduktiviteten af ​​olie/vandemulsion er hundreder af gange større end vand/olie. Derfor indsættes to elektroder i emulsionen, og neon er forbundet i serie i løkken, og olie/vandlyset er tændt.

(3) Farvningsmetode

Tilsæt 2-3 dråber oliebaserede eller vandbaserede farvestoffer i reagensglaset, og bedømmes typen af ​​emulsion i henhold til hvilken type farvestof kan gøre den kontinuerlige fase jævnt farvet.

(4) Filterpapir befugtningsmetode

Slip lotionen på filterpapiret. Hvis væsken kan ekspandere hurtigt, og en lille dråbe er tilbage i midten, er lotionen olie i vand; Hvis lotionen falder ikke udvides, er olien i vandtypen.

(5) Optisk brydningsmetode

Det forskellige brydningsindeks for vand og olie til lys bruges til at identificere typen af ​​emulsion. Hvis emulsionen er olie i vand, spiller partiklerne en lysopsamlingsrolle, og kun den venstre kontur af partiklerne kan ses med et mikroskop; Hvis emulsionen er vand i olie, spiller partiklerne rollen som astigmatisme, og kun den rigtige kontur af partiklerne kan ses med et mikroskop;

De vigtigste faktorer, der påvirker typen af ​​emulsion

(1) Fasevolumen:

Fasevolumenteorien blev foreslået af 0stwald fra et geometrisk perspektiv. Synspunktet er, at hvis de antager, at de flydende perler af lotion er af samme størrelse og stive sfærer, kan fasevolumenfraktionen af ​​de flydende perler kun redegøre for 74,02% af det samlede volumen, når de er tættest pakket. Hvis det integrerede fasevolumen -integreret antal af flydende perler er større end 74,02%, vil lotionen blive deformeret eller beskadiget.

(a) ensartet dråbe rig bunke vævet emulsion
(b) Ujævn dråbe tæt stablingemulsion
(c) Ikke -sfæriske flydende dråber kræver stabling og emulsion (ustabil)

Tag emulsionen O/W -typen som et eksempel, hvis det faseintegrale antal olie er større end 74,02%, kan emulsion kun danne W/0 -type, når O/I -typen er mindre end 25,98%, og når fraktionen er 25,98%-74,02%, kan den danne enten 0/W eller W0 -type.

 

Molekylstruktur og egenskaber ved emulgatorer - kileori

Kilteorien er baseret på den rumlige struktur af emulgatorer for at bestemme typen af ​​emulsion. Kilteorien antyder, at tværsnitsområderne for hydrofile og hydrofobe grupper i emulgatorer ikke er ens. Molekylerne af emulgatorer betragtes som kiler, med den ene ende større og den anden mindre. Den mindre ende af emulgatoren kan indsættes i overfladen af ​​dråbe som en kil og arrangeres på en retningsbestemt måde ved olie-vand-grænsefladen. Den hydrofile polære ende strækker sig ind i den vandige fase, mens den lipofile carbonhydridkæde strækker sig ind i oliefasen, hvilket resulterer i øget grænsefladestyrke.

 

Indflydelse af emulgatormateriale på emulsionstype

Ud over påvirkningen af ​​faktorer, såsom emulsionssammensætningsmaterialer og emulsionsdannende forhold, har eksterne forhold også indflydelse på typen af ​​emulsion. For eksempel er den hydrofile og lipofile karakter af emulsionsvæggen stærk, og O/W -emulsion er let at danne, når den hydrofile natur af emulsionsvæggen er stærk, mens m/0 -emulsion er let at danne, når den lipofile natur af emulsionsvæggen er stærk. Årsagen er, at væsken er nødt til at opretholde et lag med kontinuerlig fase på væggen, så det ikke er let at blive spredt i flydende perler ved omrøring. Glas er hydrofil, mens plast er hydrofob, så førstnævnte er tilbøjelig til at danne O/W -emulsioner, mens sidstnævnte er tilbøjelig til at danne m/0 -emulsioner.

 

Teori om aggregeringshastighed af to faser

Koalescenshastighedsteorien starter fra påvirkningen af ​​koalescenshastigheden for de to slags dråber, der udgør emulsionen på emulsionen, og dommere, at koalescenshastigheden af ​​de to slags dråber afhænger af koalescenshastigheden for de to typer droplets, når emulsionen, hylden og dræber sammen dækker efterspørgslen.

 

Temperatur

En stigning i temperaturen vil sænke hydrationsgraden af ​​hydrofile grupper og derved reducere hydrofiliciteten af ​​molekyler. Derfor kan 0/W -emulsionen dannet ved lave temperaturer omdanne til en m/0 -emulsion ved opvarmning. Denne overgangstemperatur er den temperatur, hvormed de hydrofile og lipofile egenskaber af det overfladeaktive middel når en passende ligevægt, kendt som faseovergangstemperaturgrop.

Når koncentrationen af ​​emulgator er stor nok til at overvinde påvirkningen af ​​befugtningsegenskaben for emulgatormaterialet, afhænger typen af ​​emulsion, der dannes, kun af arten af ​​selve emulgatoren og ikke har noget at gøre med hydrofiliciteten og lipofiliciteten af ​​karvæggen.