Emulsia este un amestec de substanțe. În ea, o componentă constă din particule minuscule care sunt insolubile în ceal altă. Acest ingredient se numește „fază dispersată”. O altă substanță este un mediu dispersat. Conține prima componentă. „Emulsie” este un termen de origine latină. În traducere, înseamnă „Eu mulg, eu mulg”. Să luăm în considerare acest concept mai detaliat.
Informații generale
Orice două lichide care nu se amestecă și nu reacționează chimic pot fi emulsionate. Una dintre componente este aproape întotdeauna apa. O altă substanță este formată din molecule slab polare sau neutre (de exemplu, grăsimi). Prima emulsie cunoscută este laptele. Aici particulele de grăsime sunt dispersate în apă. Dimensiunea celor mai mici particule ale fazei dispersate este de 1-50 microni, astfel încât emulsiile sunt clasificate ca sisteme grosiere. Lichide cu concentrație scăzută - nestructurate. Amestecuri cu concentrație mare - structurate. Conform caracteristicilor termodinamice, o emulsie uleioasă este un sistem instabil. Dimensiunea picăturilor de fază este mare, iar amestecul va fi nestructurat.
Clasificare
Tipul de emulsie obținut depinde de raportul volumelor de fază și compoziția acestora, decantitatea și natura emulgatorului, activitatea sa chimică, metoda și metoda de amestecare.
- Amestecuri directe cu cele mai mici particule de lichid nepolar și insolubil în faza polară (o/w - din expresia „ulei în apă”). Pentru astfel de amestecuri, pot fi utilizați emulgatori care se dizolvă în apă, cum ar fi particulele de bitum. Moleculele lor sunt adsorbite pe peliculele de suprafață ale fazei m, reducând nu numai tensiunea, dar și creând o peliculă puternică.
- Amestecuri inverse (g/m) pentru care se folosesc emulgatori insolubili în apă.
Acțiunea chimică asupra emulsiei, presiunea, modificarea compoziției poate duce la inversare.
- Emulsia liofilă este un amestec care se formează spontan, spontan. Este considerat a fi stabil termodinamic. Un exemplu sunt emulsiile extrem de stabile când se atinge limita de temperatură pentru amestecarea fazelor. Uleiurile lubrifiante și fluidele de răcire se încadrează, de asemenea, în această categorie.
- Emulsia liofobă este un amestec format prin amestecare mecanică, acustică sau electrică. Termodinamic sunt extrem de instabile. Astfel de amestecuri fără emulgatori nu există de mult timp. Ingrediente bune pentru ei: surfactanți, substanțe macromoleculare, solubile în apă, solide cu dispersie mare.
Primire
Există două tehnologii de producere a emulsiilor. Prima este modalitatea de zdrobire fină a fracțiilor. Al doilea este procesul de formare a peliculei urmat de ruperea în bucăți mici. În prima variantă, substanța se adaugă încetsistem dispersat. În acest caz, este necesar, în timp ce se efectuează adăugarea, să se amestece constant la viteză mare. În acest caz, calitatea amestecului va depinde de diverși factori. În special, cu privire la viteza de amestecare, introducerea și volumul substanței dispersate, concentrația acesteia, temperatura și aciditatea mediului. A doua metodă este un proces în care se formează un film pe suprafața unei alte faze. Aerul este suflat de jos. Bulele sparg filmul în picături mici și amestecă întregul volum al lichidului. Pe vremea noastră, au început să folosească ultrasunetele în loc de aer. Acest lucru face ca filmul să se rupă în bucăți și mai mici.
Distrugerea amestecurilor
De-a lungul timpului, are loc dezintegrarea spontană a emulsiei. Există cazuri când este necesară accelerarea acestui proces și reducerea concentrației compusului. Această nevoie este relevantă atunci când prezența unei emulsii foarte concentrate interferează cu prelucrarea materialului sau cu aplicarea corectă a acestuia. Există mai multe modalități de a accelera procesul de reducere a concentrației soluției:
- Metoda chimică. Se folosesc reactivi care distrug peliculele de suprafață ale emulgatorului însuși. În acest caz, sarcina negativă concentrată pe filmul de suprafață este neutralizată. Utilizarea aditivilor organici ai suplimentelor alimentare (substanțe biologic active - demulgatori) se bazează pe același principiu.
- Adăugarea unui emulgator care provoacă formarea de cationi care atrag o sarcină negativă de suprafață și provoacă destabilizarea peliculelor de suprafață ale emulgatorului. Stabilitatea stării soluției scade.
- Înlocuirea emulgatorului cu un alt component activ de suprafață (surfactant). Diluează concentrația primului, dar nu formează în sine o peliculă suficient de puternică.
- Metoda termică. Cu această metodă, emulsia este expusă la temperatură, ceea ce o face să se separe.
- Metoda mecanică. Această opțiune este numită și metoda separatorului. Emulsia este pompată lent într-un recipient care se rotește la o viteză unghiulară mare. Soluția este împărțită în componente în fracțiuni de greutate.
- Metodă de aplicare a curentului electric sau de adăugare a unui electrolit la emulsie. Această metodă distruge peliculele de suprafață ale amestecurilor stabilizate de o sarcină negativă.
Aplicație
Gama de aplicare a emulsiilor în industrie este foarte largă. Mai exact, conexiunile folosesc:
- În producția de margarină și unt.
- În fabricarea săpunului.
- La fabricarea materialelor din cauciuc natural.
- În construcție. De exemplu, emulsia bituminoasă este un compus incombustibil.
- În agricultură: pesticide - diverse medicamente care distrug dăunătorii plantelor.
- În scopuri medicale: fabricarea diverselor medicamente, unguente, produse cosmetice.
- În pictură se folosesc diverse vopsele cu emulsie.
- Cosmetice pentru păr, emulsii care protejează suprafața părului în timpul vopsirii. De exemplu, o emulsie de dezvoltare (acesta este un agent oxidant pentru vopsea).
- Industria petrolului folosește un amestec de apă și ulei,în care dispersia unei faze lichide în alta are loc în picături minuscule - globule.
