Geralmente, uma fase de emulsão é a água ou a solução aquosa, que é chamada de fase aquosa; A outra fase é uma fase orgânica que é imiscível com a água, conhecida como fase oleosa.

1 、 Classificação

Três métodos de classificação:

1. Classificado pela fonte: produtos naturais e produtos sintéticos;

2. Classificado pelo peso molecular: emulsificantes de baixo peso molecular (C10-C20) e emulsificantes de alto peso molecular (c milhares);

3. De acordo com se pode ionizar em solução aquosa, pode ser dividido em tipo iônico (ânions, cátions e ânions e cátions) e tipo não iônico.

Este é o método de classificação mais usado.

 

2 、 A função e o princípio dos emulsificantes

A principal função dos emulsificantes é reduzir a tensão superficial dos dois líquidos emulsificados. Portanto, quando os surfactantes são usados ​​como emulsificantes, uma extremidade de seu grupo hidrofóbico adsorve na superfície de partículas líquidas insolúveis (como óleo), enquanto o grupo hidrofílico se estende em direção à água. Os surfactantes são organizados direcionalmente na superfície das partículas líquidas para formar um filme de adsorção hidrofílica (filme interfacial), de modo a reduzir a atração mútua entre gotículas, reduzir a tensão superficial entre duas fases e promover a dispersão mútua para formar emulsões.

A concentração de surfactante tem um impacto direto na força da máscara facial interfacial. Com alta concentração, existem muitas moléculas de surfactante adsorvidas na interface, formando uma máscara facial densa e forte interface.

Diferentes emulsificantes têm diferentes efeitos de emulsificação e a quantidade necessária para atingir o efeito ideal de emulsificação também varia. De um modo geral, quanto maior a força molecular do emulsificante que forma a máscara facial limite, maior a força do filme e mais estável a loção; Pelo contrário, quanto menor a força, menor a força do filme e mais instável a emulsão.

Quando existem moléculas orgânicas polares, como álcool graxo, ácidos graxos e amina gordurosa na máscara facial, a força da membrana é significativamente melhorada. Isso ocorre porque as moléculas de emulsificantes interagem com moléculas polares, como álcool, ácido e amina na camada de adsorção de interface, para formar um complexo, o que aumenta a força da máscara facial da interface.

O emulsificante composto por mais de dois surfactantes é um emulsificante misto. Devido à forte interação entre as moléculas, a tensão interfacial é significativamente reduzida, a quantidade de emulsificante adsorvida na interface aumenta significativamente e a densidade e a força da máscara facial interfacial formada aumentam.

Durante a formação de emulsão, a tensão interfacial entre óleo e água é bastante reduzida devido à participação de surfactantes e se torna uma emulsão estável. No entanto, ainda há tensão interfacial de óleo-água na emulsão que não pode atingir zero devido a CMC ou restrições de solubilidade. Portanto, a loção é um sistema instável termodinâmico.

A tensão interfacial entre óleo e água da micro emulsão é tão baixa que não pode ser medida. É um sistema estável termodinâmico. Isso é alcançado principalmente adicionando um segundo tipo de surfactante com propriedades completamente diferentes (como álcoois de tamanho moderado, como pentanol, hexanol e heptanol, conhecidos como surfactantes de CO), que podem reduzir ainda mais a tensão interfacial a um nível muito pequeno, mesmo resultando em valores negativos instantâneos. Isso pode ser explicado pela equação de adsorção de Gibbs para sistemas de vários componentes.

 

3 、 Tipo de emulsão

Tipo

Emulsão comum, uma fase é água ou solução aquosa, e a outra é a matéria orgânica insolúvel com água, como graxa, cera, etc. Emulsão formada por água e óleo pode ser dividida em três tipos:

(a) óleo no tipo de água (O'W)
(e) leite composto (w/o/w)
(b) Óleo no tipo de água (sem)

(1) Emulsão de óleo/água (0/w), óleo disperso em água. O óleo é uma fase dispersa (fase interna) e a água é uma fase contínua (fase externa) óleo na emulsão de água, que pode ser diluída com água. Como leite, leite de soja, etc.

(2) Emulsão de água/óleo (W/0), água dispersa em óleo. A água é uma fase dispersa (fase interna) e o óleo é uma fase contínua (fase externa) da água na emulsão do petróleo. Esse tipo de emulsão pode ser diluído com óleo. Como manteiga artificial, petróleo bruto, 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.

 

Método de verificar o tipo de emulsão

(1) Método de diluição

Dilua a emulsão com o mesmo líquido que a fase contínua. A emulsão solúvel em água é do tipo óleo/água e a emulsão solúvel em óleo é o tipo de água/óleo.
Por exemplo, o leite pode ser diluído pela água, mas não pode ser miscível com óleo vegetal. Pode -se observar que o leite é emulsão O/W.

(2) Método condutor

A condutividade da água e do óleo difere bastante, e a condutividade da emulsão de óleo/água é centenas de vezes maior que a da água/óleo. Portanto, dois eletrodos são inseridos na emulsão e o neon é conectado em série no loop e a luz de óleo/água está acesa.

(3) Método de coloração

Adicione 2-3 gotas de corantes à base de óleo ou à base de água no tubo de ensaio e julgue o tipo de emulsão, conforme o tipo de corante, pode tornar a fase contínua uniformemente colorida.

(4) Método de umedecimento do papel de filtro

Solte a loção no papel de filtro. Se o líquido puder se expandir rapidamente e uma pequena gota for deixada no centro, a loção é o óleo na água; Se a loção cair não se expandir, o óleo no tipo de água.

(5) Método de refração óptica

O índice de refração diferente de água e óleo para a luz é usado para identificar o tipo de emulsão. Se a emulsão for óleo na água, as partículas desempenham um papel de coleta leve e apenas o contorno esquerdo das partículas pode ser visto com um microscópio; Se a emulsão for água no óleo, as partículas desempenham o papel do astigmatismo, e apenas o contorno direito das partículas pode ser visto com um microscópio;

Os principais fatores que afetam o tipo de emulsão

(1) volume de fase:

A teoria do volume de fase foi proposta por 0stwald de uma perspectiva geométrica. O ponto de vista é que, assumindo que as contas líquidas de loção tenham o mesmo tamanho e esferas rígidas, a fração de volume de fase das contas líquidas pode ser responsável apenas por 74,02% do volume total quando são mais densamente embaladas. Se o número integral de volume de fase das contas líquidas for maior que 74,02%, a loção será deformada ou danificada.

(a) Emulsão de pilha rica em gotículas uniformes
(b) Emulsão de empilhamento densas de gotas irregulares
(c) As gotículas líquidas não esféricas requerem empilhamento e emulsão (instável)

Tomemos a emulsão do tipo O/W como exemplo, se o número integral de fase de óleo for superior a 74,02%, a emulsão só poderá formar com o tipo com o tipo de O/I é inferior a 25,98%e quando a fração é de 25,98%-74,02%, pode formar 0/W ou W0.

 

Estrutura molecular e propriedades dos emulsificantes - teoria de cunha

A teoria da cunha é baseada na estrutura espacial dos emulsificantes para determinar o tipo de emulsão. A teoria da cunha sugere que as áreas transversais de grupos hidrofílicos e hidrofóbicos em emulsificantes não são iguais. As moléculas de emulsificantes são vistas como cunhas, com uma extremidade maior e a outra menor. A extremidade menor do emulsificante pode ser inserida na superfície da gota como uma cunha e organizada de maneira direcional na interface óleo-água. A extremidade polar hidrofílica se estende para a fase aquosa, enquanto a cadeia de hidrocarbonetos lipofílicos se estende para a fase oleosa, resultando em aumento da força interfacial.

 

Influência do material emulsificante no tipo de emulsão

Além da influência de fatores como materiais de composição de emulsão e condições de formação de emulsão, as condições externas também têm um impacto no tipo de emulsão. Por exemplo, a natureza hidrofílica e lipofílica da parede de emulsão é forte, e a emulsão O/W é fácil de formar quando a natureza hidrofílica da parede de emulsão é forte, enquanto a emulsão W/0 é fácil de formar quando a natureza lipofílica da parede de emulsão é forte. O motivo é que o líquido precisa manter uma camada de fase contínua na parede, para que não seja fácil ser disperso em contas líquidas ao mexer. O vidro é hidrofílico enquanto o plástico é hidrofóbico, portanto o primeiro é propenso a formar emulsões O/W, enquanto o último é propenso a formar emulsões.

 

Teoria da velocidade de agregação de duas fases

A teoria da velocidade de coalescência começa com a influência da velocidade de coalescência dos dois tipos de gotículas que compõem a emulsão da emulsão e julgam que a velocidade de coalescência dos dois tipos de gotículas depende da velocidade de coalescência dos dois tipos de gotículas quando a emulsão, o tubarão e matam juntos a demanda.

 

Temperatura

Um aumento na temperatura diminuirá o grau de hidratação de grupos hidrofílicos, reduzindo assim a hidrofilicidade das moléculas. Portanto, a emulsão 0/W formada a baixas temperaturas pode se transformar em uma emulsão W/0 após o aquecimento. Essa temperatura de transição é a temperatura na qual as propriedades hidrofílicas e lipofílicas do surfactante atingem um equilíbrio apropriado, conhecido como poço de temperatura de transição de fase.

No entanto, quando a concentração do emulsificante é grande o suficiente para superar a influência da propriedade umedecida do material emulsificante, o tipo de emulsão formado apenas depende da natureza do próprio emulsificante e não tem nada a ver com a hidrofilicidade e lipofilicidade da parede do vaso.