Demulgator (af lat. de - "nedsætte"; lat. emulgeo - "mælk", "mælk") - et reagens, der bruges til at bryde emulsioner , som er dannet af gensidigt uopløselige (lidt opløselige) stoffer, hvoraf den ene knuses i andre i form af små dråber ( kugler ).
I en emulsion kaldes processen med at knuse et stof i et andet dispersion . Det dispergerede stof kaldes den indre eller dispergerede fase, og stoffet, hvori det indre er placeret, kaldes dispersionsmediet eller eksternt medium .
Emulsioner dannes sædvanligvis som et resultat af knusning, blanding eller diffusion af stoffer. Den energi, der bruges under blanding for at danne en enhed af grænsefladeoverfladen, kaldes overfladeenergi eller overfladespænding ( grænsefladespænding ). Kugler af den indre fase har en sfærisk form, da en sådan form har den mindste overflade og den mindste frie energi. Kuglens form kan forvrænges af tyngdekraften , styrken af det elektriske felt såvel som aktive stoffer, som bruges til ødelæggelse af emulsioner.
Vand-fedt- og vand-olie-blandinger er de enkleste eksempler på emulsioner.
En emulsion er et ustabilt system, der har tendens til at danne en minimumsgrænseflade mellem faser - til lagdeling af blandingen. På grund af tilstedeværelsen af emulgatorer (emulsionsstabilisatorer), der skaber adsorptionslag (armeringsskaller) på overfladen af dispergerede partikler, dannes der stabile emulsioner. Reservoirskaller har mekanisk styrke og forhindrer sammensmeltning af partikler og adskillelse af emulsionen. For at ødelægge emulsionen er det nødvendigt at forskyde stabiliseringslaget på grænsefladen. Demulgatorens virkningsmekanisme ligger i dette - på grund af den højere overfladeaktivitet trænger dets aktive stof ind i grænsefladerummet og erstatter det nuværende adsorptionslag. I dette tilfælde reducerer demulgatoren overfladespændingen, giver en højere grad af frihed for overfladen af kuglerne og forhindrer ikke sammensmeltningen af kuglerne i den dispergerede fase.
Egenskaberne af fasegrænsefladen er stærkt påvirket af opløste og dispergerede stoffer samt af mediets temperatur. Emulsionsbrydningsprocessen omfatter:
Kollisionen af partikler sker under påvirkning af fysiske faktorer: mekanisk blanding, bevægelse af blandingen og gravitationel bundfældning. Hastigheden af kollisioner kan øges under påvirkning af temperatur, elektriske og ultralydsfelter.
Som anvendt på vand-fedt-emulsioner forekommer partikelsammensmeltning ved en lav strukturel og mekanisk styrke af de adskillende lag, og hvis de har hydrofile egenskaber, er hastigheden af hele emulsionsnedbrydningsprocessen begrænset af fusionshastigheden af dispergerede partikler.
Udfældningshastigheden af sammensmeltede partikler og adskillelsen af kontinuerte faser afhænger af kuglernes størrelse, dispersionsmediets viskositet og forskellen i stoffernes densiteter: nedbørshastigheden stiger med størrelsen af kuglerne af kuglerne. indre stof og forskellen i densiteter og falder med stigende viskositet af den dispergerede fase. Det mest effektive middel til at accelerere processen i det tredje trin er at opvarme blandingen, da det fører til en stigning i forskellen i emulsionsfasedensiteten.
Virkningen af demulgatorer er rettet mod gennemførelsen af anden fase. I dette tilfælde manifesteres overfladeaktive stoffers egenskaber.
Ved deres sammensætning er demulgeringsmidler reagenser fra flere kemikalier ( overfladeaktive stoffer , modifikatorer og opløsningsmidler) udviklet på basis af egenskaberne og komponenterne i den emulsion, der skal adskilles.
Demulgeringsmidler, der bruges til at bryde emulsioner, er opdelt i to grupper: ioniske og ikke-ioniske. Ioniske demulgatorer i vandige opløsninger dissocieres til ioner. Afhængigt af hvilke ioner (anioner eller kationer) der er overfladeaktive, opdeles ioniske demulgatorer i anioniske og kationiske. Ikke- ioniske demulgatorer dissocierer ikke til ioner i vandige opløsninger og er opdelt i hydrofile og hydrofobe (vandopløselige og olieopløselige (olieopløselige)).
De første demulgeringsmidler er dukket op siden opfindelsen af sæbe, et produkt, der indeholder overfladeaktive stoffer, der nedbryder vand-fedt-emulsioner, der fjerner snavs.
I industrien er demulgatorer meget brugt i fødevare-, kemikalie-, olie- og andre industrier.
Demulgatoren bruges til at øge effektiviteten af bundfældnings- og behandlingsanlæg. Hos fødevareindustriens virksomheder (kød, fiskeforarbejdning, konfekture, mejeriindustri) hjælper demulgatoren med at reducere koncentrationen af fedt i produktet til den nødvendige værdi. Ved olieproduktion og -behandling bruges demulgatoren til at fjerne produceret vand og salte.
Til olie-vand- og vand-fedt-emulsioner blev der tidligere brugt ionogene demulgatorer, såsom neutraliseret sort kontakt og neutraliseret sur tjære (i olieindustrien), som har betydelige ulemper:
Derfor bruges ionogene demulgatorer næsten aldrig på nuværende tidspunkt .
Ikke-ioniske demulgatorer bruges nu i olie- og kemisk industri. De syntetiseres baseret på reaktionsprodukterne af ethylenoxid eller propylenoxid med alkoholer, fedtsyrer og alkylphenoler. Ikke-ioniske demulgatorer interagerer ikke med salte og danner ikke faste aflejringer. Deres forbrug er meget lavere end ionogent.
Forlængelse af oxyethylenkæden øger demulgeringsmidlets opløselighed i vand ved at øge den hydrofile (vandopløselige) del af molekylet. Hvis ethylenoxid erstattes af propylenoxid, kan demulgeringsmidlets opløselighed i olie (eller olie) øges betydeligt uden at krænke dets hydrofile egenskaber.
Nye demulgeringsmaterialer er ikke rene stoffer, men en blanding af polymerer af forskellig molekylvægt med forskellige hydrofobe egenskaber. Derfor har de en meget bredere række af opløselighed i forskellige blandinger, et bredt spektrum af virkninger og høj effektivitet. I øjeblikket bruger oliebehandling sådanne demulgatorer som record, DMO, separol, deproxamin, SNPKh 4460 osv.