Emulsjon er en blanding av stoffer. I den består den ene komponenten av bittesmå partikler som er uløselige i den andre. Denne ingrediensen kalles "dispergert fase". Et annet stoff er et dispergert medium. Den inneholder den første komponenten. "Emulsjon" er et begrep med latinsk opprinnelse. I oversettelse betyr det "jeg melker, jeg melker." La oss vurdere dette konseptet mer detaljert.
Generell informasjon
Alle to væsker som ikke blandes og ikke reagerer kjemisk kan emulgeres. En av komponentene er nesten alltid vann. Et annet stoff består av svakt polare eller nøytrale molekyler (for eksempel fett). Den første kjente emulsjonen er melk. Her er fettpartiklene spredt i vann. Størrelsen på de minste partiklene i den dispergerte fasen er 1-50 mikron, så emulsjoner klassifiseres som grove systemer. Lavkonsentrasjonsvæsker - ustrukturert. Blandinger med høy konsentrasjon - strukturert. I henhold til termodynamiske egenskaper er en oljeemulsjon et ustabilt system. Størrelsen på fasedråpene er stor, og blandingen vil være ustrukturert.
klassifisering
Typen emulsjon som oppnås avhenger av forholdet mellom fasevolumer og deres sammensetning, påmengden og naturen til emulgatoren, dens kjemiske aktivitet, metoden og metoden for blanding.
- Direkte blandinger med de minste partiklene av upolar og uløselig væske i den polare fasen (o/w - fra uttrykket "olje i vann"). For slike blandinger kan emulgatorer som oppløses i vann, som bitumenpartikler, brukes. Molekylene deres adsorberes på overflatefilmene til m-fasen, og reduserer ikke bare spenningen, men skaper også en sterk film.
- Omvendte (w/m) blandinger som vannuløselige emulgatorer brukes til.
Kjemisk virkning på emulsjonen, trykk, endring i sammensetning kan føre til inversjon.
- Lyofil emulsjon er en blanding som dannes spontant, spontant. Det anses å være termodynamisk stabilt. Et eksempel er kritisk stabile emulsjoner når temperaturgrensen for faseblanding er nådd. Smøreoljer og kjølevæsker faller også inn under denne kategorien.
- Lyofob emulsjon er en blanding dannet ved mekanisk, akustisk eller elektrisk blanding. Termodynamisk er de ekstremt ustabile. Slike blandinger uten emulgatorer eksisterer ikke på lenge. Gode ingredienser for dem: Overflateaktive stoffer, makromolekylære, vannløselige stoffer, faste stoffer med høy dispersjon.
Motta
Det er to emulsjonsproduksjonsteknologier. Den første er måten å finknuse fraksjoner på. Den andre er prosessen med filmdannelse etterfulgt av brudd i små biter. I den første varianten tilsettes stoffet saktespredt system. I dette tilfellet er det nødvendig, mens du utfører tilsetningen, å hele tiden blande med høy hastighet. I dette tilfellet vil kvaliteten på blandingen avhenge av ulike faktorer. Spesielt om hastigheten på blanding, innføring og volum av det dispergerte stoffet, dets konsentrasjon, temperatur og surhet i mediet. Den andre metoden er en prosess der en film dannes på overflaten av en annen fase. Luft blåses inn nedenfra. Boblene bryter filmen i små dråper og blander hele volumet av væsken. I vår tid begynte de å bruke ultralyd i stedet for luft. Dette fører til at filmen brytes i enda mindre biter.
Destruksjon av blandinger
Over tid oppstår spontan desintegrering av emulsjonen. Det er tilfeller når det er nødvendig å fremskynde denne prosessen og redusere konsentrasjonen av forbindelsen. Dette behovet er relevant når tilstedeværelsen av en svært konsentrert emulsjon forstyrrer behandlingen av materialet eller dets korrekte påføring. Det er flere måter å fremskynde prosessen med å redusere konsentrasjonen av løsningen på:
- Kjemisk metode. Det brukes reagenser som ødelegger overflatefilmene til selve emulgatoren. I dette tilfellet blir den negative ladningen konsentrert på overflatefilmen nøytralisert. Bruk av organiske tilsetningsstoffer av kosttilskudd (biologisk aktive stoffer - demulgatorer) er basert på samme prinsipp
- Tilsetting av en emulgator som forårsaker dannelse av kationer som tiltrekker seg en negativ overflateladning og forårsaker destabilisering av overflatefilmene til emulgatoren. Stabiliteten til tilstanden til løsningen avtar.
- Erstatning av emulgatoren med en annen overflateaktiv komponent (overflateaktivt middel). Det utvanner konsentrasjonen av førstnevnte, men danner ikke i seg selv en sterk nok film.
- Termisk metode. Med denne metoden utsettes emulsjonen for temperatur, noe som får den til å separere.
- Mekanisk metode. Dette alternativet kalles også separatormetoden. Emulsjonen pumpes sakte inn i en beholder som roterer med høy vinkelhastighet. Løsningen brytes ned i komponenter etter vektfraksjoner.
- Fremgangsmåte for å påføre elektrisk strøm eller tilsette en elektrolytt til emulsjonen. Denne metoden ødelegger overflatefilmene til blandinger stabilisert av en negativ ladning.
Application
Utvalget for bruk av emulsjoner i industrien er veldig bredt. Nærmere bestemt bruker tilkoblinger:
- I produksjon av margarin og smør.
- I såpeproduksjon.
- Når du lager naturgummimaterialer.
- I konstruksjon. For eksempel er bituminøs emulsjon en ikke-brennbar forbindelse.
- I landbruket: plantevernmidler - ulike medikamenter som ødelegger planteskadegjørere.
- For medisinske formål: å lage ulike medisiner, salver, kosmetikk.
- Ulike emulsjonsmalinger brukes i maling.
- Kosmetikk for hår, emulsjoner som beskytter hårets overflate under farging. For eksempel en fremkallende emulsjon (dette er et oksidasjonsmiddel for maling).
- Oljeindustrien bruker en blanding av vann og olje,der spredningen av en væskefase til en annen skjer i bittesmå dråper - kuler.
