Általában az emulzió egyik fázisa víz vagy vizes oldat, amelyet vizes fázisnak nevezünk; a másik fázis egy vízzel nem elegyedő szerves fázis, amelyet olajfázisnak nevezünk.

1. Osztályozás

Három osztályozási módszer:

1. Forrás szerint osztályozva: természetes termékek és szintetikus termékek;

2. Molekulatömeg szerint osztályozva: kis molekulatömegű emulgeálószerek (c10-c20) és nagy molekulatömegű emulgeálószerek (c ezrek);

3. Attól függően, hogy vizes oldatban ionizálódik-e, ionos típusra (anionok, kationok, valamint anionok és kationok) és nem ionos típusra osztható.

Ez a leggyakrabban használt osztályozási módszer.

 

2. Az emulgeálószerek funkciója és elve

Az emulgeálószerek fő funkciója a két emulgeálandó folyadék felületi feszültségének csökkentése. Ezért, amikor felületaktív anyagokat emulgeálószerként használnak, hidrofób csoportjuk egyik vége az oldhatatlan folyékony részecskék (például olaj) felületére adszorbeálódik, míg a hidrofil csoport a víz felé nyúlik. A felületaktív anyagok a folyékony részecskék felületén irányítottan elrendeződnek, hidrofil adszorpciós filmet (határfelületi filmet) képezve, ezáltal csökkentve a cseppek közötti kölcsönös vonzást, csökkentve a két fázis közötti felületi feszültséget, és elősegítve a kölcsönös diszperziót emulziók képződése érdekében.

A felületaktív anyag koncentrációja közvetlen hatással van a határfelületi arcmaszk szilárdságára. Magas koncentráció esetén számos felületaktív molekula adszorbeálódik a határfelületen, sűrű és erős határfelületi arcmaszkot képezve.

A különböző emulgeálószerek eltérő emulgeáló hatással rendelkeznek, és az optimális emulgeáló hatás eléréséhez szükséges mennyiség is változó. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb az emulgeálószer molekuláris ereje, amely a határmaszkot képezi, annál nagyobb a film szilárdsága és annál stabilabb a testápoló; Ezzel szemben minél kisebb az erő, annál alacsonyabb a film szilárdsága és annál instabilabb az emulzió.

Amikor az arcmaszk poláris szerves molekulákat, például zsíralkoholt, zsírsavat és zsíraminokat tartalmaz, a membrán szilárdsága jelentősen javul. Ez azért van, mert az emulgeálószer molekulák kölcsönhatásba lépnek a határfelületi adszorpciós rétegben lévő poláris molekulákkal, például alkohollal, savval és aminnal, komplexet képezve, ami növeli a határfelületi arcmaszk szilárdságát.

A kettőnél több felületaktív anyagból álló emulgeálószer vegyes emulgeálószer. A molekulák közötti erős kölcsönhatás miatt a határfelületi feszültség jelentősen csökken, a határfelületen adszorbeált emulgeálószer mennyisége jelentősen megnő, a kialakult határfelületi arcmaszk sűrűsége és szilárdsága pedig megnő.

Az emulzió képződése során az olaj és a víz közötti határfelületi feszültség nagymértékben csökken a felületaktív anyagok részvétele miatt, és stabil emulzióvá válik. Az emulzióban azonban továbbra is fennáll az olaj-víz határfelületi feszültség, amely a CMC vagy az oldhatósági korlátozások miatt nem érheti el a nullát. Ezért a lotion termodinamikailag instabil rendszer.

A mikroemulziók olaja és vize közötti határfelületi feszültség olyan alacsony, hogy nem mérhető. Ez egy termodinamikailag stabil rendszer. Ezt főként egy teljesen eltérő tulajdonságokkal rendelkező második típusú felületaktív anyag hozzáadásával érik el (például közepes méretű alkoholok, mint a pentanol, hexanol és heptanol, amelyeket ko-felületaktív anyagoknak neveznek), amelyek tovább csökkenthetik a határfelületi feszültséget nagyon kis szintre, akár azonnali negatív értékeket is eredményezve. Ez Gibbs adszorpciós egyenletével magyarázható többkomponensű rendszerek esetén.

 

3. Az emulzió típusa

Típus

A közönséges emulziók egyik fázisa víz vagy vizes oldat, a másik pedig vízben oldhatatlan szerves anyag, például zsír, viasz stb. A víz és olaj által képzett emulziók három típusra oszthatók:

(a) Olaj a vízben típusú (O'W)
(e) Összetett tej (víz/olaj/víz)
(b) Olaj a vízben típusú (W/O)

(1) Olaj/víz (0/W) emulzió, vízben diszpergált olaj. Az olaj egy diszpergált fázis (belső fázis), a víz pedig egy folytonos fázis (külső fázis) olaj-a-vízben emulzió, amely vízzel hígítható. Ilyen például a tej, szójatej stb.

(2) Víz/olaj (W/0) emulzió, olajban diszpergált víz. A víz a víz-olaj emulzió diszpergált fázisa (belső fázis), az olaj pedig folytonos fázisa (külső fázis). Ez a fajta emulzió olajjal hígítható. Ilyen például a mesterséges vaj, a nyersolaj stb.

(3) A víz- és olajfázisok rétegenkénti váltakozó diszperziójával képződő gyűrű alakú emulziók főként két formában fordulnak elő: olaj a vízben és olaj az olajban 0/W/0 (azaz vízfázis, amelyben diszpergált olajcseppek szuszpendálódnak az olajfázisban, valamint víz az olajban és víz a vízben W/0/W (azaz olajfázis, amelyben diszpergált vízcseppek szuszpendálódnak a vízfázisban). Ez a típusú emulzió ritka, és általában a nyersolajban fordul elő.

 

Az emulzió típusának ellenőrzési módszere

(1) Hígítási módszer

Az emulziót ugyanazzal a folyadékkal hígítsuk, mint a folytonos fázist. A vízben oldódó emulzió olaj/víz típusú, az olajban oldódó emulzió pedig víz/olaj típusú.
Például a tej vízzel hígítható, de növényi olajjal nem elegyedik. Látható, hogy a tej O/V emulzió.

(2) Vezetőképes módszer

A víz és az olaj vezetőképessége nagymértékben eltér, az olaj/víz emulzió vezetőképessége pedig több százszor nagyobb, mint a víz/olaj emulzióé. Ezért két elektródát helyeznek az emulzióba, és a neont sorba kötik a hurokban, így az olaj/víz jelzőfény világít.

(3) Festési módszer

Adj 2-3 csepp olaj alapú vagy víz alapú festéket a kémcsőbe, és ítéld meg az emulzió típusát aszerint, hogy melyik festéktípus teszi egyenletesen színessé a folytonos fázist.

(4) Szűrőpapír nedvesítési módszer

Cseppentsd a testápolót a szűrőpapírra. Ha a folyadék gyorsan tágul, és egy kis csepp marad a közepén, akkor a testápoló olaj a vízben típusú; ha a testápolócseppek nem tágulnak, akkor olaj a vízben típusú.

(5) Optikai refrakciós módszer

A víz és az olaj fényhez viszonyított eltérő törésmutatója alapján azonosítják az emulzió típusát. Ha az emulzió olaj a vízben típusú, a részecskék fénygyűjtő szerepet játszanak, és mikroszkóppal csak a részecskék bal oldali körvonala látható; ha az emulzió víz az olajban típusú, a részecskék asztigmatizmust mutatnak, és mikroszkóppal csak a részecskék jobb oldali körvonala látható;

Az emulzió típusát befolyásoló fő tényezők

(1) Fázistérfogat:

A fázis-térfogat elméletet 0stwald geometriai szempontból javasolta. A nézőpont az, hogy feltételezve, hogy a testápoló folyékony gyöngyei azonos méretű és merev gömbök, a folyékony gyöngyök fázis-térfogat aránya a teljes térfogatnak csak 74,02%-át teheti ki, amikor a legsűrűbben vannak elhelyezve. Ha a folyékony gyöngyök fázis-térfogat integrálszáma nagyobb, mint 74,02%, a testápoló deformálódik vagy károsodik.

(a) Egyenletes, cseppekben gazdag, bolyhos szőtt emulzió
(b) Egyenetlen cseppsűrűségű, rétegeződő emulzió
(c) A nem gömb alakú folyadékcseppek egymásra rakást és emulziót igényelnek (instabilak)

Vegyük például az O/W típusú emulziót. Ha az olaj fázisintegrál száma nagyobb, mint 74,02%, akkor az emulzió csak W/0 típust képezhet, ha az O/i típus kisebb, mint 25,98%, és ha a frakció 25,98% - 74,02%, akkor 0/W vagy W0 típust képezhet.

 

Emulgeálószerek molekuláris szerkezete és tulajdonságai - Ékelmélet

Az ékelmélet az emulgeálószerek térbeli szerkezetén alapul, és az emulzió típusát határozza meg. Az ékelmélet szerint az emulgeálószerekben a hidrofil és hidrofób csoportok keresztmetszeti területei nem egyenlőek. Az emulgeálószerek molekuláit ékeknek tekintjük, amelyek egyik vége nagyobb, a másik kisebb. Az emulgeálószer kisebb vége ékszerűen beilleszthető a csepp felületébe, és irányítottan elrendezhető az olaj-víz határfelületen. A hidrofil poláris vég a vizes fázisba, míg a lipofil szénhidrogénlánc az olajfázisba nyúlik, ami fokozott határfelületi szilárdságot eredményez.

 

Az emulgeálószer anyagának hatása az emulzió típusára

Az emulzió összetételének anyagai és az emulzióképződési körülmények mellett a külső körülmények is befolyásolják az emulzió típusát. Például az emulziófal hidrofil és lipofil jellege erős, és az O/V emulzió könnyen képződik, ha az emulziófal hidrofil jellege erős, míg a W/O emulzió könnyen képződik, ha az emulziófal lipofil jellege erős. Ennek az az oka, hogy a folyadéknak folytonos fázisréteget kell fenntartania a falon, hogy keverés közben ne legyen könnyű folyékony gyöngyökké diszpergálni. Az üveg hidrofil, míg a műanyag hidrofób, így az előbbi hajlamos O/V emulziók, míg az utóbbi W/O emulziók képződésére.

 

Két fázis aggregációs sebességének elmélete

A koaleszcencia sebességelmélete az emulziót alkotó kétféle csepp koaleszcencia sebességének az emulzióra gyakorolt ​​hatásából indul ki, és úgy ítéli meg, hogy a kétféle csepp koaleszcencia sebessége a kétféle csepp koaleszcencia sebességétől függ, amikor az emulzió, a cápa és a gyilkosság együttesen fedezik az igényt.

 

Hőmérséklet

A hőmérséklet növekedése csökkenti a hidrofil csoportok hidratáltsági fokát, ezáltal a molekulák hidrofil jellegét. Ezért az alacsony hőmérsékleten képződő 0/w emulzió melegítés hatására W/0 emulzióvá alakulhat. Ez az átmeneti hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen a felületaktív anyag hidrofil és lipofil tulajdonságai elérik a megfelelő egyensúlyt, ezt fázisátmeneti hőmérsékletnek (PIT) nevezzük.

Azonban, amikor az emulgeálószer koncentrációja elég nagy ahhoz, hogy leküzdje az emulgeálószer nedvesítő tulajdonságának hatását, a képződött emulzió típusa csak magától az emulgeálószertől függ, és semmi köze az edényfal hidrofil és lipofil jellegéhez.