Demulgator (din lat. de - "scădere"; lat. emulgeo - "lapte", "lapte") - un reactiv folosit pentru a sparge emulsii , care sunt formate din substanțe reciproc insolubile (puțin solubile), dintre care una este zdrobită în altele sub formă de picături mici ( globule ).
Într -o emulsie , procesul de zdrobire a unei substanțe în alta se numește dispersie . Substanța dispersată se numește faza internă sau dispersată, iar substanța în care se află interiorul se numește mediu de dispersie sau mediu extern .
Emulsiile se formează de obicei ca urmare a zdrobirii, amestecării sau difuzării substanțelor. Energia cheltuită în timpul amestecării pentru a forma o unitate de suprafață interfacială se numește energie de suprafață sau tensiune de suprafață (tensiune interfacială ). Globulii fazei interne au o formă sferică, deoarece o astfel de formă are cea mai mică suprafață și cea mai mică energie liberă. Forma globului poate fi distorsionată de gravitație , de puterea câmpului electric, precum și de substanțele active, care sunt utilizate în distrugerea emulsiilor.
Amestecurile apă-grăsime și apă-ulei sunt cele mai simple exemple de emulsii.
O emulsie este un sistem instabil care tinde să formeze o interfață minimă între faze - spre stratificarea amestecului. Datorită prezenței unor emulgatori (stabilizatori de emulsie) care creează straturi de adsorbție (cochilii de blindaj) pe suprafața particulelor dispersate, se formează emulsii stabile. Învelișurile rezervorului au rezistență mecanică și împiedică coalescența particulelor și separarea emulsiei. Pentru a distruge emulsia, este necesar să deplasați stratul de stabilizare pe interfață. Mecanismul de acțiune al demulgatorului constă în acesta - datorită activității suprafeței mai mari, substanța sa activă pătrunde în spațiul interfacial și înlocuiește stratul de adsorbție actual. În acest caz, demulgatorul reduce tensiunea superficială, asigură un grad mai mare de libertate a suprafeței globulelor și nu împiedică contopirea globulelor fazei dispersate.
Proprietățile interfeței de fază sunt puternic influențate de substanțele dizolvate și dispersate, precum și de temperatura mediului. Procesul de spargere a emulsiei include:
Ciocnirea particulelor are loc sub influența unor factori fizici: amestecare mecanică, mișcare a amestecului și decantare gravitațională. Rata coliziunilor poate fi crescută sub influența temperaturii, câmpurilor electrice și ultrasonice.
Așa cum se aplică emulsiilor apă-grăsime, fuziunea particulelor are loc la o rezistență structurală și mecanică scăzută a straturilor de separare și, dacă acestea au proprietăți hidrofile, viteza întregului proces de descompunere a emulsiei este limitată de viteza de fuziune a particulelor dispersate.
Viteza de decantare a particulelor fuzionate și separarea fazelor continue depind de dimensiunea globulelor, de vâscozitatea mediului de dispersie și de diferența de densități ale substanțelor: viteza de precipitare crește odată cu dimensiunea globulelor. substanță internă și diferența de densități și scade odată cu creșterea vâscozității fazei dispersate. Cel mai eficient mijloc de accelerare a procesului în a treia etapă este încălzirea amestecului, deoarece duce la o creștere a diferenței de densități de fază a emulsiei.
Acțiunea demulgatorilor vizează implementarea celei de-a doua etape. În acest caz, se manifestă proprietățile surfactanților.
Prin compoziția lor, demulgatorii sunt reactivi din mai multe substanțe chimice ( agenți tensioactivi , modificatori și solvenți) dezvoltați pe baza proprietăților și componentelor emulsiei de separat.
Demulgatorii utilizați pentru spargerea emulsiilor sunt împărțiți în două grupe: ionici și neionici. Demulgatorii ionici din soluții apoase se disociază în ioni. În funcție de care ioni (anioni sau cationi) sunt activi la suprafață, demulgatorii ionici sunt împărțiți în anionici și cationici. Demulgatorii neionici nu se disociază în ioni în soluții apoase și sunt împărțiți în hidrofili și hidrofobi (solubili în apă și solubili în ulei (solubili în ulei)).
Primii demulgatori au apărut încă de la invenția săpunului, un produs care conține agenți tensioactivi care descompune emulsiile apă-grăsimi care îndepărtează murdăria.
În industrie, demulgatorii sunt utilizați pe scară largă în industria alimentară, chimică, petrolieră și în alte industrii.
Demulgatorul este utilizat pentru a crește eficiența instalațiilor de decantare și tratare. La întreprinderile din industria alimentară (carne, procesare pește, cofetărie, industria lactate), demulgatorul ajută la reducerea concentrației de grăsimi din produs la valoarea necesară. În producția și prelucrarea uleiului, demulgatorul este utilizat pentru a îndepărta apa și sărurile produse.
Pentru emulsiile ulei-apă și apă-grăsimi, au fost utilizați anterior demulgatori ionogeni, cum ar fi contactul negru neutralizat și gudronul acid neutralizat (în industria petrolului), care au dezavantaje semnificative:
Prin urmare, demulgatorii ionogene nu sunt aproape niciodată utilizați în prezent .
Demulgatorii neionici sunt acum utilizați în industria petrolieră și chimică. Ele sunt sintetizate pe baza produșilor de reacție ai oxidului de etilenă sau oxidului de propilenă cu alcooli, acizi grași și alchilfenoli. Demulgatorii neionici nu interacționează cu sărurile și nu formează depozite solide. Consumul lor este mult mai mic decât cel iogen.
Alungirea lanțului de oxietilenă crește solubilitatea demulgatorului în apă prin creșterea părții hidrofile (solubilă în apă) a moleculei. Dacă oxidul de etilenă este înlocuit cu oxidul de propilenă, atunci solubilitatea demulgatorului în ulei (sau ulei) poate fi crescută semnificativ fără a-i încălca proprietățile hidrofile.
Materialele noi de demulsionare nu sunt substanțe pure, ci un amestec de polimeri cu greutăți moleculare diferite cu proprietăți hidrofobe diferite. Prin urmare, au o gamă mult mai largă de solubilitate în diferite amestecuri, un spectru larg de acțiune și eficiență ridicată. În prezent, tratamentul cu ulei utilizează astfel de demulgatori precum record, DMO, separol, deproxamină, SNPKh 4460 etc.