Emulsie (Română)

emulsiile conțin atât o fază dispersată, cât și o fază continuă, cu limita dintre fazele numite „interfață”. Emulsiile tind să aibă un aspect tulbure, deoarece multe interfețe de fază împrăștie lumina pe măsură ce trece prin emulsie. Emulsiile apar albe atunci când toată lumina este împrăștiată în mod egal. Dacă emulsia este suficient de diluată, lumina cu frecvență mai mare (lungime de undă mică) va fi împrăștiată mai mult, iar emulsia va apărea mai albastră – aceasta se numește „efectul Tyndall”., Dacă emulsia este suficient de concentrată, culoarea va fi distorsionată spre lungimi de undă relativ mai lungi și va apărea mai Galben. Acest fenomen este ușor de observat atunci când se compară laptele degresat, care conține puțină grăsime, cu smântâna, care conține o concentrație mult mai mare de grăsime din lapte. Un exemplu ar fi un amestec de apă și ulei.două clase speciale de emulsii-microemulsii și nanoemulsii, cu dimensiuni ale picăturilor sub 100 nm – apar translucide., Această proprietate se datorează faptului că undele luminoase sunt împrăștiate de picături numai dacă dimensiunile lor depășesc aproximativ un sfert din lungimea de undă a luminii incidente. Deoarece spectrul vizibil al luminii este compus din lungimi de undă cuprinse între 390 și 750 nanometri (nm), dacă dimensiunile picăturilor din emulsie sunt sub aproximativ 100 nm, lumina poate pătrunde prin emulsie fără a fi împrăștiată. Datorită asemănării lor în aparență, nanoemulsiile translucide și microemulsiile sunt frecvent confundate., Spre deosebire de nanoemulsiile translucide, care necesită producerea de echipamente specializate, microemulsiile sunt formate spontan prin „solubilizarea” moleculelor de ulei cu un amestec de surfactanți, co-surfactanți și co-solvenți. Concentrația de surfactant necesară într-o microemulsie este, totuși, de câteva ori mai mare decât cea într-o nanoemulsie translucidă și depășește în mod semnificativ concentrația fazei dispersate. Din cauza multor efecte secundare nedorite cauzate de surfactanți, prezența lor este dezavantajoasă sau prohibitivă în multe aplicații., În plus, stabilitatea unei microemulsii este adesea ușor compromisă prin diluare, prin încălzire sau prin schimbarea nivelului pH-ului.emulsiile comune sunt în mod inerent instabile și, prin urmare, nu tind să se formeze spontan. Intrare de energie – prin agitare, agitare, omogenizare, sau expunerea la putere ultrasunete – este necesară pentru a forma o emulsie. În timp, emulsiile tind să revină la starea stabilă a fazelor care cuprind emulsia., Un exemplu în acest sens este văzut în separarea componentelor de ulei și oțet de vinaigrette, o emulsie instabilă care se va separa rapid dacă nu este agitată aproape continuu. Există excepții importante de la această regulă – microemulsiile sunt stabile termodinamic, în timp ce nanoemulsiile translucide sunt stabile cinetic.

dacă o emulsie de ulei și apă se transformă într-o emulsie” apă-în-ulei „sau o emulsie” ulei-în-apă ” depinde de fracția de volum a ambelor faze și de tipul de emulgator (surfactant) (vezi emulgatorul, mai jos) prezent.,stabilitatea emulsiei se referă la capacitatea unei emulsii de a rezista schimbării proprietăților sale în timp. Există patru tipuri de instabilitate în emulsii: floculare, cremă/sedimentare, coalescență și maturare Ostwald. Flocularea apare atunci când există o forță atractivă între picături, astfel încât acestea formează flocuri, cum ar fi ciorchini de struguri. Acest proces poate fi dorit, dacă este controlat în măsura sa, pentru a regla proprietățile fizice ale emulsiilor, cum ar fi comportamentul lor de curgere., Coalescența apare atunci când picăturile se ciocnesc între ele și se combină pentru a forma o picătură mai mare, astfel încât dimensiunea medie a picăturilor crește în timp. Emulsiile pot suferi, de asemenea, cremă, unde picăturile se ridică la vârful emulsiei sub influența flotabilității sau sub influența forței centripete induse atunci când se utilizează o centrifugă. Cremarea este un fenomen comun în băuturile lactate și non-lactate (adică lapte, lapte de cafea, lapte de migdale, lapte de soia) și, de obicei, nu modifică dimensiunea picăturilor., Sedimentarea este fenomenul opus al cremării și observat în mod normal în emulsiile apă-în-ulei. Sedimentarea se întâmplă atunci când faza dispersată este mai densă decât faza continuă, iar forțele gravitaționale trag globulele mai dense spre fundul emulsiei. Similar cu cremarea, sedimentarea urmează legea lui Stoke.un „agent activ de suprafață” (sau „surfactant”) adecvat poate crește stabilitatea cinetică a unei emulsii, astfel încât dimensiunea picăturilor să nu se schimbe semnificativ în timp., Stabilitatea unei emulsii, ca o suspensie, poate fi studiată în termeni de potențial zeta, ceea ce indică repulsia dintre picături sau particule. Dacă mărimea și dispersia picăturilor nu se schimbă în timp, se spune că este stabilă. De exemplu, emulsii de ulei în apă care conțin mono-și digliceride și proteine din lapte ca surfactant au arătat că dimensiunea picăturii de ulei stabilă peste 28 de zile de depozitare la 25°C.,stabilitatea emulsiilor poate fi caracterizată folosind tehnici precum împrăștierea luminii, măsurarea reflexiei fasciculului focalizat, centrifugarea și reologia. Fiecare metodă are avantaje și dezavantaje.procesul cinetic de destabilizare poate fi destul de lung – până la câteva luni sau chiar ani pentru unele produse. Adesea, formulatorul trebuie să accelereze acest proces pentru a testa produsele într-un timp rezonabil în timpul proiectării produsului., Metodele termice sunt cele mai frecvent utilizate – acestea constau în creșterea temperaturii emulsiei pentru a accelera destabilizarea (dacă sunt sub temperaturi critice pentru inversarea fazei sau degradarea chimică). Temperatura afectează nu numai vâscozitatea, ci și tensiunea interfacială în cazul agenților tensioactivi neionici sau, într-un domeniu mai larg, interacțiunile dintre picăturile din sistem. Depozitarea unei emulsii la temperaturi ridicate permite simularea unor condiții realiste pentru un produs (de ex.,, un tub de emulsie de protecție solară într-o mașină în căldura verii), dar accelerează și procesele de destabilizare de până la 200 de ori.

pot fi utilizate și metode mecanice de accelerare, inclusiv vibrații, centrifugare și agitare.aceste metode sunt aproape întotdeauna empirice, fără o bază științifică solidă.