Emulsie is een mengsel van stoffen. Daarin bestaat de ene component uit minuscule deeltjes die in de andere onoplosbaar zijn. Dit ingrediënt wordt "gedispergeerde fase" genoemd. Een andere stof is een gedispergeerd medium. Het bevat de eerste component. "Emulsie" is een term van Latijnse oorsprong. In vertaling betekent het "Ik melk, ik melk." Laten we dit concept in meer detail bekijken.
Algemene informatie
Twee vloeistoffen die niet mengen en niet chemisch reageren, kunnen worden geëmulgeerd. Een van de componenten is bijna altijd water. Een andere stof bestaat uit zwak polaire of neutrale moleculen (bijvoorbeeld vetten). De eerste bekende emulsie is melk. Hier worden de vetdeeltjes in water gedispergeerd. De grootte van de kleinste deeltjes van de gedispergeerde fase is 1-50 micron, dus emulsies worden geclassificeerd als grove systemen. Vloeistoffen met een lage concentratie - ongestructureerd. Mengsels met hoge concentratie - gestructureerd. Volgens thermodynamische kenmerken is een olie-emulsie een onstabiel systeem. De grootte van de fasedruppels is groot en het mengsel zal ongestructureerd zijn.
Classificatie
Het type emulsie dat wordt verkregen, hangt af van de verhouding van de fasevolumes en hun samenstelling, opde hoeveelheid en de aard van de emulgator, zijn chemische activiteit, de methode en methode van mengen.
- Directe mengsels met de kleinste deeltjes niet-polaire en onoplosbare vloeistof in de polaire fase (o/w - van de uitdrukking "olie in water"). Voor dergelijke mengsels kunnen emulgatoren worden gebruikt die in water oplossen, zoals bitumendeeltjes. Hun moleculen worden geadsorbeerd op de oppervlaktefilms van de m-fase, waardoor niet alleen de spanning wordt verminderd, maar ook een sterke film wordt gecreëerd.
- Omgekeerde (w / m) mengsels waarvoor in water onoplosbare emulgatoren worden gebruikt.
Chemische inwerking op de emulsie, druk, samenstellingsverandering kan leiden tot inversie.
- Lyofiele emulsie is een mengsel dat zich spontaan en spontaan vormt. Het wordt als thermodynamisch stabiel beschouwd. Een voorbeeld zijn kritisch stabiele emulsies wanneer de temperatuurgrens voor fasemenging is bereikt. Smeeroliën en koelvloeistoffen vallen ook in deze categorie.
- Lyofobe emulsie is een mengsel gevormd door mechanische, akoestische of elektrische vermenging. Thermodynamisch zijn ze extreem onstabiel. Dergelijke mengsels zonder emulgatoren bestaan al lang niet meer. Goede ingrediënten voor hen: oppervlakteactieve stoffen, macromoleculaire, in water oplosbare stoffen, vaste stoffen met een hoge dispersie.
Ontvangen
Er zijn twee emulsieproductietechnologieën. De eerste is de manier om fracties fijn te breken. De tweede is het proces van filmvorming gevolgd door breuk in kleine stukjes. In de eerste variant wordt de stof langzaam toegevoegd aanverspreid systeem. In dit geval is het noodzakelijk om tijdens het toevoegen constant op hoge snelheid te mengen. In dit geval is de kwaliteit van het mengsel afhankelijk van verschillende factoren. In het bijzonder de snelheid van mengen, het inbrengen en het volume van de gedispergeerde stof, de concentratie, temperatuur en zuurgraad van het medium. De tweede methode is een proces waarbij een film wordt gevormd op het oppervlak van een andere fase. Van onderaf wordt lucht ingeblazen. De bubbels breken de film in kleine druppels en mengen het volledige volume van de vloeistof. In onze tijd begonnen ze echografie te gebruiken in plaats van lucht. Hierdoor breekt de film in nog kleinere stukjes.
Vernietiging van mengsels
Na verloop van tijd treedt spontane desintegratie van de emulsie op. Er zijn gevallen waarin het nodig is om dit proces te versnellen en de concentratie van de verbinding te verminderen. Deze behoefte is relevant wanneer de aanwezigheid van een sterk geconcentreerde emulsie de verwerking van het materiaal of de juiste toepassing ervan verstoort. Er zijn verschillende manieren om het proces van het verminderen van de concentratie van de oplossing te versnellen:
- Chemische methode. Er worden reagentia gebruikt die de oppervlaktefilms van de emulgator zelf vernietigen. In dit geval wordt de op de oppervlaktefilm geconcentreerde negatieve lading geneutraliseerd. Het gebruik van organische additieven van voedingssupplementen (biologisch actieve stoffen - demulgatoren) is gebaseerd op hetzelfde principe.
- Toevoegen van een emulgator die de vorming van kationen veroorzaakt die een negatieve oppervlaktelading aantrekken en destabilisatie van de oppervlaktefilms van de emulgator veroorzaken. De stabiliteit van de toestand van de oplossing neemt af.
- Vervanging van de emulgator door een andere oppervlakteactieve component (surfactant). Het verdunt de concentratie van de eerste, maar vormt zelf geen sterk genoeg film.
- Thermische methode. Bij deze methode wordt de emulsie blootgesteld aan temperatuur, waardoor deze gaat scheiden.
- Mechanische methode. Deze optie wordt ook wel de scheidingsmethode genoemd. De emulsie wordt langzaam in een container gepompt die met een hoge hoeksnelheid ronddraait. De oplossing wordt opgesplitst in componenten op basis van gewichtsfracties.
- Methode voor het aanbrengen van elektrische stroom of het toevoegen van een elektrolyt aan de emulsie. Deze methode vernietigt de oppervlaktefilms van mengsels die zijn gestabiliseerd door een negatieve lading.
Toepassing
Het toepassingsgebied van emulsies in de industrie is zeer breed. In het bijzonder gebruiken verbindingen:
- Bij de productie van margarine en boter.
- Bij het maken van zeep.
- Bij het maken van natuurlijke rubbermaterialen.
- In aanbouw. Bitumineuze emulsie is bijvoorbeeld een niet-brandbare verbinding.
- In de landbouw: pesticiden - verschillende medicijnen die plantenplagen vernietigen.
- Voor medische doeleinden: het maken van verschillende medicijnen, zalven, cosmetica.
- Er worden verschillende emulsieverven gebruikt bij het schilderen.
- Cosmetica voor haar, emulsies die het haaroppervlak beschermen tijdens het verven. Bijvoorbeeld een ontwikkelemulsie (dit is een oxidatiemiddel voor verf).
- De olie-industrie gebruikt een mengsel van water en olie,waarin de dispersie van de ene vloeibare fase in de andere plaatsvindt in kleine druppeltjes - bolletjes.
