Generalmente, una fase di emulsione è l'acqua o la soluzione acquosa, che si chiama fase acquosa; L'altra fase è una fase organica che è impossibile con l'acqua, nota come fase petrolifera.

1 、 Classificazione

Tre metodi di classificazione:

1. Classificato per fonte: prodotti naturali e prodotti sintetici;

2. Classificato per peso molecolare: emulsionanti a basso peso molecolare (C10-C20) e emulsionanti ad alto peso molecolare (C migliaia);

3. Secondo se può ionizzare in soluzione acquosa, può essere diviso in tipo ionico (anioni, cationi e anioni e cationi) e tipo non ionico.

Questo è il metodo di classificazione più comunemente usato.

 

2 、 La funzione e il principio degli emulsionanti

La funzione principale degli emulsionanti è quella di ridurre la tensione superficiale dei due liquidi emulsionati. Pertanto, quando i tensioattivi sono usati come emulsionanti, un'estremità del loro gruppo idrofobico si assorbono sulla superficie di particelle liquide insolubili (come l'olio), mentre il gruppo idrofilo si estende verso l'acqua. I tensioattivi sono disposti direttamente sulla superficie delle particelle liquide per formare un film di adsorbimento idrofilo (film interfacciale), in modo da ridurre l'attrazione reciproca tra goccioline, ridurre la tensione superficiale tra due fasi e promuovere la dispersione reciproca per formare emulsioni.

La concentrazione di tensioattivo ha un impatto diretto sulla forza della maschera facciale interfacciale. Con un'alta concentrazione, ci sono molte molecole di tensioattivo adsorbite sull'interfaccia, formando una maschera facciale densa e forte dell'interfaccia.

Emulsionanti diversi hanno diversi effetti di emulsificazione e anche la quantità richiesta per raggiungere l'effetto di emulsificazione ottimale varia. In generale, maggiore è la forza molecolare dell'emulsionante che forma la maschera facciale di confine, maggiore è la forza del film e più stabile è la lozione; Al contrario, più piccola è la forza, minore è la forza del film e più instabile è l'emulsione.

Quando ci sono molecole organiche polari come alcol grasso, acido grasso e ammina grassa nella maschera facciale, la forza della membrana è significativamente migliorata. Questo perché le molecole di emulsionante interagiscono con molecole polari come alcol, acido e ammina nello strato di adsorbimento dell'interfaccia per formare un complesso, che aumenta la forza della maschera facciale dell'interfaccia.

L'emulsionante composto da più di due tensioattivi è un emulsionante misto. A causa della forte interazione tra le molecole, la tensione interfacciale è significativamente ridotta, la quantità di emulsionante adsorbita sull'interfaccia è significativamente aumentata e la densità e la resistenza della maschera facciale interfacciale formata sono aumentate.

Durante la formazione di emulsione, la tensione interfacciale tra petrolio e acqua viene notevolmente ridotta a causa della partecipazione dei tensioattivi e diventa un'emulsione stabile. Tuttavia, esiste ancora tensione interfacciale nell'acqua petrolifera nell'emulsione che non può raggiungere zero a causa di restrizioni CMC o di solubilità. Pertanto, la lozione è un sistema instabile termodinamico.

La tensione interfacciale tra olio e acqua di micro emulsione è così bassa da non poter essere misurata. È un sistema stabile termodinamico. Ciò si ottiene principalmente aggiungendo un secondo tipo di tensioattivo con proprietà completamente diverse (come alcoli di dimensioni moderate come pentanolo, esanolo ed estanolo, noto come tensioattivi CO), che possono ridurre ulteriormente la tensione interfacciale a un livello molto piccolo, anche risultando in valori negativi istantanei. Ciò può essere spiegato dall'equazione di adsorbimento di Gibbs per i sistemi multi-componenti.

 

3 、 Tipo di emulsione

Tipo

Emulsione comune, una fase è l'acqua o la soluzione acquosa e l'altra è materia organica che è insolubile con acqua, come grasso, cera, ecc. Emulsione formata dall'acqua e nell'olio può essere divisa in tre tipi:

(a) Olio in tipo d'acqua (O'W)
(e) latte composto (w/o/w)
(b) olio nel tipo di acqua (w/o)

(1) Emulsione olio/acqua (0/w), olio disperso in acqua. L'olio è una fase dispersa (fase interna) e l'acqua è una fase continua (fase esterna) olio nell'emulsione dell'acqua, che può essere diluita con acqua. Come latte, latte di soia, ecc.

(2) Acqua/olio (w/0) Emulsione, acqua dispersa nell'olio. L'acqua è una fase dispersa (fase interna) e l'olio è una fase continua (fase esterna) di acqua nell'emulsione dell'olio. Questo tipo di emulsione può essere diluito con olio. Come burro artificiale, olio greggio, ecc.

(3)Ring shaped emulsions, formed by alternating dispersion of water and oil phases layer by layer, mainly come in two forms: oil in water and oil in oil 0/W/0 (ie water phase with dispersed oil droplets suspended in oil phase and water in oil and water in water W/0/W (ie oil phase with dispersed water droplets suspended in water phase). This type of emulsion is rare and generally exists in crude oil.

 

Metodo di controllo del tipo di emulsione

(1) Metodo di diluizione

Diluire l'emulsione con lo stesso liquido della fase continua. L'emulsione solubile in acqua è di tipo olio/acqua e l'emulsione solubile in olio è di tipo acqua/olio.
Ad esempio, il latte può essere diluito dall'acqua, ma non può essere miscibile con olio vegetale. Si può vedere che il latte è emulsione O/W.

(2) Metodo conduttivo

La conduttività dell'acqua e dell'olio differisce notevolmente e la conduttività dell'emulsione di petrolio/acqua è centinaia di volte più grande di quella dell'acqua/olio. Pertanto, due elettrodi vengono inseriti nell'emulsione e il neon è collegato in serie nel ciclo e la luce dell'olio/acqua è accesa.

(3) Metodo di colorazione

Aggiungi 2-3 gocce di coloranti a base di olio o a base d'acqua nel tubo di prova e giudica il tipo di emulsione in base al tipo di colorante che può rendere la fase continua uniformemente colorata.

(4) Metodo di bagnatura della carta da filtro

Rilascia la lozione sulla carta da filtro. Se il liquido può espandersi rapidamente e una piccola goccia viene lasciata al centro, la lozione è olio in acqua; Se la lozione non si espande, l'olio nel tipo di acqua.

(5) Metodo di rifrazione ottica

Il diverso indice di rifrazione di acqua e olio alla luce viene utilizzato per identificare il tipo di emulsione. Se l'emulsione è olio in acqua, le particelle svolgono un ruolo di raccolta leggera e solo il profilo sinistro delle particelle può essere visto con un microscopio; Se l'emulsione è acqua nell'olio, le particelle svolgono il ruolo dell'astigmatismo e solo il profilo giusto delle particelle può essere visto con un microscopio;

I principali fattori che influenzano il tipo di emulsione

(1) Volume di fase:

La teoria del volume di fase è stata proposta da 0stwald da una prospettiva geometrica. Il punto di vista è che supponendo che le perle liquide di lozione abbiano le stesse dimensioni e sfere rigide, la frazione di volume di fase delle perle liquide può rappresentare solo il 74,02% del volume totale quando sono più densamente imballate. Se il numero integrale del volume di fase delle perle liquide è maggiore del 74,02%, la lozione verrà deformata o danneggiata.

(a) Emulsione intrecciata ricca di gocce uniforme
(b) Emulsione di impilamento denso di goccioline irregolare
(c) Le goccioline liquide non sferiche richiedono impilamento ed emulsione (instabile)

Prendi l'emulsione del tipo O/W come esempio, se il numero integrale di olio è superiore al 74,02%, l'emulsione può formarsi solo con tipo 0, quando il tipo O/I è inferiore al 25,98%e quando la frazione è del 25,98%-74,02%, può formare 0/W o W0.

 

Struttura molecolare e proprietà degli emulsionanti - Teoria del cuneo

La teoria del cuneo si basa sulla struttura spaziale degli emulsionanti per determinare il tipo di emulsione. La teoria del cuneo suggerisce che le aree trasversali dei gruppi idrofili e idrofobici negli emulsionanti non sono uguali. Le molecole di emulsionanti sono viste come zeppe, con un'estremità più grande e l'altra più piccola. L'estremità più piccola dell'emulsionante può essere inserita nella superficie della goccia come un cuneo e disposta in modo direzionale all'interfaccia olio-acqua. L'estremità polare idrofila si estende nella fase acquosa, mentre la catena di idrocarburi lipofili si estende nella fase dell'olio, con conseguente aumento della resistenza interfacciale.

 

Influenza del materiale emulsionante sul tipo di emulsione

Oltre all'influenza di fattori come i materiali di composizione di emulsione e le condizioni di formazione dell'emulsione, le condizioni esterne hanno anche un impatto sul tipo di emulsione. Ad esempio, la natura idrofila e lipofila della parete di emulsione è forte e l'emulsione O/W è facile da formare quando la natura idrofila della parete di emulsione è forte, mentre l'emulsione W/0 è facile da formare quando la natura lipofila della parete di emulsione è forte. Il motivo è che il liquido deve mantenere uno strato di fase continua sul muro, in modo che non sia facile essere dispersi in perle liquide quando si agita. Il vetro è idrofilo mentre la plastica è idrofobica, quindi il primo è soggetto a formare emulsioni O/W mentre il secondo è soggetto a formare emulsioni con 0.

 

Teoria della velocità di aggregazione di due fasi

La teoria della velocità di coalescenza inizia dall'influenza della velocità di coalescenza dei due tipi di goccioline che compongono l'emulsione sull'emulsione e i giudici che la velocità di coalescenza dei due tipi di gocce dipende dalla velocità di coalescenza dei due tipi di gocce quando l'emulsione, lo squalo e uccide insieme coprono la domanda.

 

Temperatura

Un aumento della temperatura abbasserà il grado di idratazione dei gruppi idrofili, riducendo così l'idrofilia delle molecole. Pertanto, l'emulsione 0/W formata a basse temperature può trasformarsi in un'emulsione W/0 al momento del riscaldamento. Questa temperatura di transizione è la temperatura alla quale le proprietà idrofile e lipofile del tensioattivo raggiungono un equilibrio adeguato, noto come fossa di temperatura di transizione di fase.

Tuttavia, quando la concentrazione di emulsionante è abbastanza grande da superare l'influenza della proprietà bagnante del materiale emulsionante, il tipo di emulsione formata dipende solo dalla natura dell'emulsionante stesso e non ha nulla a che fare con l'idrofilia e la lipofilicità della parete del vaso.