Emulsie

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 25 iulie 2014; verificările necesită 33 de modificări .

Emulsia ( novolat. emulsio  ; din lat.  emulgeo  „lapte, lapte afară”) este un sistem dispers format din picături microscopice dintr-un lichid ( fază dispersată ) distribuite într-un alt lichid ( mediu de dispersie ).

Emulsiile pot fi formate din oricare două lichide nemiscibile; în cele mai multe cazuri, una dintre fazele emulsiilor este apa, iar cealaltă este o substanță constând din molecule slab polare (de exemplu, hidrocarburi lichide , grăsimi ). Una dintre primele emulsii studiate a fost laptele . În ea, picăturile de grăsime din lapte sunt distribuite în mediul acvatic.

Emulsiile aparțin de obicei sistemelor grosiere , deoarece picăturile fazei dispersate au dimensiuni de la 1 la 50 de microni. Emulsiile cu concentrație scăzută sunt lichide nestructurate. Emulsiile foarte concentrate sunt sisteme structurate.

Principalele tipuri de emulsii

Tipul de emulsie depinde de compoziția și raportul fazelor sale lichide, de cantitatea și natura chimică a emulgatorului , de metoda de emulsionare și de alți factori.

• Direct , cu picături de lichid nepolar într-un mediu polar (cum ar fi „ulei în apă”)

Pentru emulsiile de tip m/w, săpunurile solubile în apă (sărurile de sodiu și potasiu ale acizilor grași ) pot servi ca emulgatori buni. Moleculele acestor compuși, fiind adsorbite pe interfața de fază , nu numai că reduc tensiunea superficială pe aceasta, dar, datorită orientării regulate în stratul de suprafață, creează în el o peliculă care are rezistență mecanică și protejează emulsia de distrugere.

• Invers sau invers (cum ar fi „apă în ulei”)

Pentru o emulsie de tip w/o , săpunurile insolubile în apă (sărurile de calciu, magneziu și aluminiu ale acizilor grași) pot fi buni emulgatori .

O modificare a compoziției emulsiilor sau a influențelor externe poate duce la transformarea unei emulsii directe într-una inversă sau invers.

tip emulsie	faza dispersata	mediu de dispersie
drept ( m/v )	ulei	apă
invers ( l/m )	apă	ulei

De asemenea, emulsiile sunt împărțite în liofile și liofobe :

• Emulsiile liofile se formează spontan și sunt stabile termodinamic. Acestea includ așa-numitele. emulsii critice formate în apropierea temperaturii critice[ clarifica ] amestecarea a două faze lichide, precum și a unor fluide de tăiere .
• Emulsiile liofobe apar în timpul emulsificării mecanice, acustice sau electrice ( dispersie ), precum și datorită formării de condensare a picăturilor fazei dispersate în soluții suprasaturate sau topituri . Sunt instabili termodinamic și există de mult timp doar în prezența emulgatorilor  - substanțe care facilitează dispersia și previn coalescența (fuziunea). Emulgatorii eficienți sunt agenții tensioactivi care formează micele , substanțele macromoleculare solubile, unele solide foarte dispersate .

Obținerea emulsiilor

Emulsiile se formează în două moduri:

• prin zdrobirea picăturilor.

Această metodă se realizează prin adăugarea lentă a dispersantului în sistemul de dispersie în prezența unui emulgator cu agitare continuă și puternică. Principalii factori care determină gradul de dispersie a particulelor emulsiei rezultate și stabilitatea acesteia sunt viteza de amestecare, viteza de introducere a substanței dispersate, cantitatea acesteia, natura emulgatorului și concentrația acestuia , temperatura și pH -ul acestuia. mijlocul.

• prin formarea peliculelor si ruperea lor in picaturi mici.

Mecanismul educației este următorul. Lichidul care formează faza dispersată (de exemplu uleiul) formează o peliculă atunci când este adăugat lent la mediul de dispersie. Această peliculă este ruptă de bule de aer care ies din deschiderea tubului, care sunt situate în partea de jos a vasului. Se formează mici picături unice. Simultan, bulele de aer amestecă energic întregul lichid și, prin urmare, emulsionează în continuare. În prezent, pentru a obține o emulsie concentrată ulei-apă, acesta este supus la ultrasunete .

Rupere emulsii

Emulsiile se descompun spontan în timp. În practică, uneori devine necesară accelerarea procesului de spargere a emulsiilor (în cazurile în care prezența unei emulsii face dificilă prelucrarea sau utilizarea în continuare a materialului). Există diferite moduri de a accelera procesul de spargere a emulsiei:

• Distrugerea chimică a filmelor protectoare ale emulgatorului cu reactivul corespunzător : baza metodei de scindare chimică este neutralizarea sarcinii negative; acţiunea demulgatorilor organici se bazează pe acest principiu.
• Adăugarea unui emulgator , care poate face ca fazele emulsiei să se inverseze și, prin urmare, să reducă rezistența filmului protector; de exemplu, o emulsie de tip w/m stabilizată cu săpun de sodiu - cu introducerea sărurilor de calciu  - va fi într-o stare mai puțin stabilă;
• Înlocuirea prin adsorbție a emulgatorului cu un surfactant mai mare care nu are capacitatea de a forma pelicule suficient de puternice;
• Distrugere termică - separarea emulsiilor prin încălzire;
• Acțiune mecanică : de exemplu, separarea smântânii de laptele degresat cu ajutorul unui separator ;
• Acțiunea curentului electric sau electroliților este distrugerea emulsiilor stabilizate de sarcina electrică a particulelor: emulsii de tip apă/ ulei .

Aplicarea emulsiilor

Emulsiile sunt utilizate pe scară largă în diverse industrii:

• Industria alimentară ( unt , margarină , maioneză , lichioruri );
• Fabricarea săpunului;
• Prelucrarea cauciucului natural ;
• Industria constructiilor ( materiale bituminoase , compozitii de impregnare);
• Industria auto (obținerea fluidelor de tăiere );
• Prelucrarea metalelor ( fluide de tăiere );
• Agricultura ( preparate pesticide );
• Medicina (producerea de medicamente si cosmetice );
• Pictura.

Vezi și

• Emulgatori
• emulsionare
• emulsie fotografică
• Emulsie (forma de dozare)
• Demulgator
• Creme

Literatură

• Emulsie // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron  : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.
• Emulsii / Traducere de N. V. Abramov, E. Malakhov, L. I. Dorofeev; Ed. A. A. Abramzon. - Chimie, 1972. - 447 p. - 4600 de exemplare.
• Fundamentele chimiei fizice și coloidale / S.A. Balezin, B.V. Erofeev, N.I. Podobaev. - M . : Educaţie, 1975. - 398 p.
• Curs de chimie coloidală / Voyutsky S. S. - Ed. a II-a - M., 1975. - P. 367-81.

Starile termodinamice ale materiei
Stări de fază	Starea de agregare Echilibrul de faze Regula fazei diagramă de fază Ecuația de stare Solid cristale Monocristal policristal Cristalit Mezofază Corpuri amorfe stare sticloasa cristal lichid Nematic Smectic colesteric Faza coloana Mezogen Membrană Lichid Fluid ideal Stare metastabilă lichid supraîncălzit lichid suprarăcit lichid întins Coltdown fluid supercritic Gaz Gaz ideal gaz real Aburi Abur saturat abur supraîncălzit abur suprasaturat Plasma electromagnetic Plasmă cuarc-gluon Glazma Temperatura scazuta condens bose Condens ferionic gaz cuantic gaz bose gaz Fermi gaz degenerat lichid cuantic bose lichid Fermi lichid solid superfluid Fenomene Superfluiditate Supraconductivitate Alte chestiune ciudată moleculă fotonică condens de sticla colorata
Tranziții de fază	Primul fel Topire / Cristalizare Temperatură de topire Sublimare / Desublimare Ionizare / Recombinare Condens / Evaporare Fierbere vaporizare Temperatura de fierbere Punct critic punct triplu Căldura de tranziție de fază transformare martensitică eutectic Amestecul azeotrop Al doilea fel Fenomene critice Punctul Curie punctul Neel în fenomene electrice feroelectrice Antiferoelectric în fenomenele magnetice feromagneți Paramagneți Antiferomagneți cuantic punct lambda
Sisteme disperse	Geluri Aerogel Soluții sisteme coloide aspru Coloidal liber dispersat Sol Spray Fum Praf Ceaţă aburi Suspensie Emulsie
Vezi si	Condiții normale și standard Statistica Fermi-Dirac Statistica Bose-Einstein