Emülsiyon, maddelerin bir karışımıdır. İçinde bir bileşen, diğerinde çözünmeyen küçük parçacıklardan oluşur. Bu bileşene "dağılmış faz" denir. Başka bir madde dağılmış bir ortamdır. İlk bileşeni içerir. "Emülsiyon" Latince kökenli bir terimdir. Çeviride, "Süt ederim, sağarım" anlamına gelir. Bu kavramı daha ayrıntılı olarak ele alalım.
Genel bilgi
Karışmayan ve kimyasal olarak reaksiyona girmeyen herhangi iki sıvı emülsifiye edilebilir. Bileşenlerden biri neredeyse her zaman sudur. Başka bir madde, zayıf polar veya nötr moleküllerden (örneğin yağlar) oluşur. Bilinen ilk emülsiyon süttür. Burada yağ parçacıkları suda dağılır. Dağınık fazın en küçük parçacıklarının boyutu 1-50 mikrondur, bu nedenle emülsiyonlar kaba sistemler olarak sınıflandırılır. Düşük konsantrasyonlu sıvılar - yapılandırılmamış. Yüksek konsantrasyonlu karışımlar - yapılandırılmış. Termodinamik özelliklere göre, bir yağ emülsiyonu kararsız bir sistemdir. Faz damlacıklarının boyutu büyüktür ve karışım yapılandırılmamış olacaktır.
Sınıflandırma
Elde edilen emülsiyon tipi, faz hacimlerinin oranına ve bunların bileşimine bağlıdır.emülgatörün miktarı ve doğası, kimyasal aktivitesi, karıştırma yöntemi ve yöntemi.
- Polar fazda polar olmayan ve çözünmeyen sıvının en küçük parçacıklarıyla doğrudan karışımlar (o/w - "sudaki yağ" ifadesinden). Bu tür karışımlar için bitüm parçacıkları gibi suda çözünen emülgatörler kullanılabilir. Molekülleri, m-fazının yüzey filmlerinde adsorbe edilerek yalnızca gerilimi az altmakla kalmaz, aynı zamanda güçlü bir film oluşturur.
- Suda çözünmeyen emülgatörlerin kullanıldığı ters (w/m) karışımlar.
Emülsiyon üzerindeki kimyasal etki, basınç, bileşim değişikliği inversiyona neden olabilir.
- Liyofilik emülsiyon, kendiliğinden, kendiliğinden oluşan bir karışımdır. Termodinamik olarak kararlı olduğu kabul edilir. Bir örnek, faz karıştırma için sıcaklık sınırına ulaşıldığında kritik olarak kararlı emülsiyonlardır. Yağlama yağları ve soğutma sıvıları da bu kategoriye girer.
- Liyofobik emülsiyon, mekanik, akustik veya elektriksel karıştırma ile oluşturulan bir karışımdır. Termodinamik olarak son derece kararsızdırlar. Emülgatör içermeyen bu tür karışımlar uzun süredir mevcut değildir. Onlar için iyi bileşenler: Yüzey aktif maddeler, makromoleküler, suda çözünür maddeler, yüksek dispersiyonlu katılar.
Al
İki emülsiyon üretim teknolojisi vardır. Birincisi, kesirleri ince kırma yöntemidir. İkincisi, küçük parçalara ayrılmanın ardından film oluşturma sürecidir. İlk varyantta, madde yavaş yavaş eklenir.dağınık sistem. Bu durumda, eklemeyi yaparken sürekli yüksek hızda karıştırmak gerekir. Bu durumda, karışımın kalitesi çeşitli faktörlere bağlı olacaktır. Özellikle, dağılan maddenin karıştırma hızı, girişi ve hacmi, konsantrasyonu, ortamın sıcaklığı ve asitliği hakkında. İkinci yöntem, başka bir fazın yüzeyinde bir filmin oluşturulduğu bir işlemdir. Hava aşağıdan üflenir. Baloncuklar filmi küçük damlalar halinde kırar ve sıvının tüm hacmini karıştırır. Bizim zamanımızda hava yerine ultrason kullanmaya başladılar. Bu, filmin daha da küçük parçalara ayrılmasına neden olur.
Karışımların yok edilmesi
Zamanla emülsiyonun kendiliğinden parçalanması meydana gelir. Bu süreci hızlandırmanın ve bileşiğin konsantrasyonunu az altmanın gerekli olduğu durumlar vardır. Bu ihtiyaç, yüksek oranda konsantre bir emülsiyonun mevcudiyeti malzemenin işlenmesine veya doğru uygulanmasına müdahale ettiğinde geçerlidir. Çözeltinin konsantrasyonunu az altma sürecini hızlandırmanın birkaç yolu vardır:
- Kimyasal yöntem. Emülgatörün kendisinin yüzey filmlerini yok eden reaktifler kullanılır. Bu durumda, yüzey filmi üzerinde yoğunlaşan negatif yük nötralize edilir. Diyet takviyelerinin (biyolojik olarak aktif maddeler - emülsiyon gidericiler) organik katkı maddelerinin kullanımı aynı prensibe dayanmaktadır.
- Negatif yüzey yükünü çeken ve emülgatörün yüzey filmlerinin kararsızlaşmasına neden olan katyonların oluşumuna neden olan bir emülgatör ekleme. Çözüm durumunun kararlılığı azalır.
- Emülgatörün başka bir yüzey aktif bileşenle (yüzey aktif madde) değiştirilmesi. İlkinin konsantrasyonunu seyreltir, ancak kendisi yeterince güçlü bir film oluşturmaz.
- Termal yöntem. Bu yöntemle emülsiyon sıcaklığa maruz bırakılır ve bu da ayrılmasına neden olur.
- Mekanik yöntem. Bu seçeneğe ayırıcı yöntem de denir. Emülsiyon, yüksek açısal hızda dönen bir kaba yavaşça pompalanır. Çözüm, ağırlık kesirlerine göre bileşenlere ayrılır.
- Elektrik akımı uygulama veya emülsiyona elektrolit ekleme yöntemi. Bu yöntem, bir negatif yük ile stabilize edilmiş karışımların yüzey filmlerini yok eder.
Uygulama
Endüstride emülsiyonların uygulama alanı çok geniştir. Özellikle, bağlantılar şunları kullanır:
- Margarin ve tereyağı üretiminde.
- Sabun yapımında.
- Doğal kauçuk malzemeler yaparken.
- İnşaatta. Örneğin, bitümlü emülsiyon yanıcı olmayan bir bileşiktir.
- Tarımda: pestisitler - bitki zararlılarını yok eden çeşitli ilaçlar.
- Tıbbi amaçlar için: çeşitli ilaçlar, merhemler, kozmetikler yapmak.
- Resimlerde çeşitli emülsiyon boyalar kullanılmaktadır.
- Saç kozmetikleri, boyama sırasında saçın yüzeyini koruyan emülsiyonlar. Örneğin, gelişmekte olan bir emülsiyon (bu, boya için oksitleyici bir ajandır).
- Petrol endüstrisi su ve yağ karışımı kullanır,bir sıvı fazın diğerine dağılmasının küçük damlacıklar - kürecikler halinde gerçekleştiği.
