Emulsion

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. juli 2014; checks kræver 33 redigeringer .

Emulsion ( novolat.  emulsio ; af lat.  emulgeo  "mælk, mælk ud") er et dispergeret system bestående af mikroskopiske dråber af en væske ( dispergeret fase ) fordelt i en anden væske ( dispersionsmedium ).

Emulsioner kan dannes af to vilkårlige ikke-blandbare væsker; i de fleste tilfælde er en af ​​faserne af emulsioner vand, og den anden er et stof, der består af svagt polære molekyler (for eksempel flydende kulbrinter , fedtstoffer ). En af de første emulsioner, der blev undersøgt, var mælk . I den fordeles dråber af mælkefedt i vandmiljøet.

Emulsioner hører normalt til grove systemer , da dråberne i den dispergerede fase har størrelser fra 1 til 50 mikron. Lavkoncentrationsemulsioner er ustrukturerede væsker. Højkoncentrerede emulsioner er strukturerede systemer.

De vigtigste typer af emulsioner

Emulsionstypen afhænger af sammensætningen og forholdet mellem dens flydende faser, af emulgatorens mængde og kemiske natur , af emulgeringsmetoden og nogle andre faktorer.

• Direkte med dråber af en ikke-polær væske i et polært medium (såsom "olie i vand")

Til emulsioner af m/w-typen kan vandopløselige sæber (natrium- og kaliumsalte af fedtsyrer ) tjene som gode emulgatorer. Molekylerne af disse forbindelser, der adsorberes på fasegrænsefladen , reducerer ikke kun overfladespændingen på den, men skaber på grund af den regelmæssige orientering i overfladelaget en film i det, der har mekanisk styrke og beskytter emulsionen mod ødelæggelse.

• Reverse , eller inverter (såsom "vand i olie")

For en emulsion af typen w/o kan vanduopløselige sæber (calcium, magnesium og aluminiumsalte af fedtsyrer) være gode emulgatorer .

En ændring i sammensætningen af ​​emulsioner eller ydre påvirkninger kan føre til omdannelsen af ​​en direkte emulsion til en omvendt eller omvendt.

emulsionstype	dispergeret fase	dispersionsmedium
lige ( m/v )	olie	vand
omvendt ( w/m )	vand	olie

Emulsioner er også opdelt i lyofile og lyofobe :

• Lyofile emulsioner dannes spontant og er termodynamisk stabile. Disse omfatter de såkaldte. kritiske emulsioner dannet nær den kritiske temperatur[ klar ] blanding af to flydende faser samt nogle skærevæsker .
• Lyofobe emulsioner opstår under mekanisk, akustisk eller elektrisk emulgering ( dispersion ), såvel som på grund af kondensdannelsen af ​​dråber af den dispergerede fase i overmættede opløsninger eller smelter . De er termodynamisk ustabile og eksisterer i lang tid kun i nærvær af emulgatorer  - stoffer, der letter spredning og forhindrer sammensmeltning (fusion). Effektive emulgatorer er micelledannende overfladeaktive stoffer , opløselige makromolekylære stoffer, nogle stærkt dispergerede faste stoffer .

Indhentning af emulsioner

Emulsioner dannes på to måder:

• ved at knuse dråber.

Denne metode udføres ved langsomt at tilsætte dispergeringsmidlet til dispersionssystemet i nærværelse af en emulgator under kontinuerlig og kraftig omrøring. De vigtigste faktorer, der bestemmer spredningsgraden af ​​partiklerne i den resulterende emulsion og dens stabilitet, er blandingshastigheden, indføringshastigheden af ​​det dispergerede stof, dets mængde, emulgatorens art og dets koncentration , temperatur og pH . mediet.

• ved dannelse af film og deres brud til små dråber.

Uddannelsesmekanismen er som følger. Væsken, der danner den dispergerede fase (f.eks. olie), danner en film, når den langsomt tilsættes til dispersionsmediet. Denne film rives af luftbobler, der kommer ud fra åbningen af ​​røret, som er placeret i bunden af ​​beholderen. Der dannes små enkeltdråber. Samtidig omrører luftboblerne kraftigt hele væsken og derved yderligere emulgering. I øjeblikket udsættes den for ultralyd for at opnå en koncentreret olie-vand-emulsion .

Bryde emulsioner

Emulsioner nedbrydes spontant over tid. I praksis bliver det nogle gange nødvendigt at fremskynde processen med at bryde emulsioner (i tilfælde, hvor tilstedeværelsen af ​​en emulsion gør det vanskeligt at viderebearbejde eller bruge materialet). Der er forskellige måder at fremskynde processen med at bryde emulsionen på:

• Kemisk ødelæggelse af emulgatorens beskyttende film med det passende reagens : grundlaget for den kemiske spaltningsmetode er neutraliseringen af ​​den negative ladning; virkningen af ​​organiske demulgatorer er baseret på dette princip.
• Tilsætning af en emulgator , som kan få emulsionens faser til at vende og derved reducere styrken af ​​den beskyttende film; for eksempel vil en emulsion af w/m-typen stabiliseret med natriumsæbe - med introduktion af calciumsalte  - være i en mindre stabil tilstand;
• Adsorptionserstatning af emulgatoren med et mere overfladeaktivt middel , der ikke har evnen til at danne tilstrækkeligt stærke film;
• Termisk ødelæggelse - adskillelse af emulsioner ved opvarmning;
• Mekanisk virkning : for eksempel adskillelse af fløde fra skummetmælk ved hjælp af en separator ;
• Virkningen af ​​elektrisk strøm eller elektrolytter er ødelæggelsen af ​​emulsioner stabiliseret af den elektriske ladning af partikler: emulsioner af vand/ olie- typen .

Anvendelse af emulsioner

Emulsioner er meget udbredt i forskellige industrier:

• Fødevareindustrien ( smør , margarine , mayonnaise , likører );
• Sæbefremstilling;
• Forarbejdning af naturgummi ;
• Byggeindustrien ( bituminøse materialer, imprægneringssammensætninger);
• Automotive industri (indhentning af skærevæsker );
• Metalbearbejdning ( skærevæsker );
• Landbrug ( pesticidpræparater );
• Medicin (produktion af medicin og kosmetik );
• Maleri.

Se også

• Emulgatorer
• emulgering
• fotografisk emulsion
• Emulsion (doseringsform)
• Demulgator
• Cremer

Litteratur

• Emulsion // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
• Emulsioner/Oversættelse af N.V. Abramov, E. Malakhov, L.I. Dorofeev; Ed. A. A. Abramzon. - Kemi, 1972. - 447 s. - 4600 eksemplarer.
• Grundlæggende om fysisk og kolloid kemi / S.A. Balezin, B.V. Erofeev, N.I. Podobaev. - M . : Uddannelse, 1975. - 398 s.
• Kursus i kolloidkemi / Voyutsky S. S. - 2. udgave - M., 1975. - S. 367-81.

Materiens termodynamiske tilstande
Fasetilstande	Aggregeringstilstand Fasebalance Faseregel fasediagram Tilstandsligning Solid krystaller Monokrystal polykrystal Krystallit mesofase Amorfe kroppe glasagtig tilstand flydende krystal Nematisk Smektisk kolesterisk Søjlefase Mesogen Membran Væske Ideel væske Metastabil tilstand overophedet væske superkølet væske strakt væske Nedsmeltning superkritisk væske Gas Ideel gas rigtig gas Damp Mættet damp overophedet damp overmættet damp Plasma elektromagnetisk Quark-gluon plasma Glazma Lav temperatur bose kondensat Fermionisk kondensat kvantegas bose gas Fermi gas degenereret gas kvantevæske bose væske Fermi væske superflydende fast stof Fænomener Superfluiditet Superledningsevne Andet mærkelig sag fotonisk molekyle farve glas kondensat
Faseovergange	Første slags Smeltning / Krystallisation Smeltetemperatur Sublimering / Desublimering Ionisering / rekombination Kondensation / Fordampning Kogende fordampning Kogetemperatur Kritisk punkt tredobbelt punkt Faseovergangsvarme martensitisk transformation eutektisk Azeotropisk blanding Anden slags Kritiske fænomener Curie point Neel spids i elektriske fænomener ferroelektrisk Antiferroelektrisk i magnetiske fænomener ferromagneter Paramagneter Antiferromagneter kvante lambda punkt
Spred systemer	Geler Aerogel Løsninger kolloide systemer grov Frit spredt kolloid Sol Spraydåse Røg Støv Tåge tåge Affjedring Emulsion
se også	Normale og standardforhold Fermi-Dirac statistik Bose-Einstein statistik