Allgemeng ass eng Phas vun der Emulsioun Waasser oder eng wässerlech Léisung, déi wässerlech Phas genannt gëtt; déi aner Phas ass eng organesch Phas, déi net mat Waasser mëschbar ass, bekannt als Uelegphas.

1. Klassifikatioun

Dräi Klassifikatiounsmethoden:

1. No Quell klasséiert: Naturprodukter a synthetesch Produkter;

2. Klassifizéiert no Molekulargewiicht: Emulgatoren mat nidderegem Molekulargewiicht (c10-c20) an Emulgatoren mat héijem Molekulargewiicht (c Dausenden);

3. Jee nodeem ob et a wässerlecher Léisung ioniséiere kann, kann et an ioneschen Typ (Anionen, Kationen, an Anionen a Kationen) an net-ioneschen Typ opgedeelt ginn.

Dëst ass déi am meeschte verbreet Klassifikatiounsmethod.

 

2. D'Funktioun an de Prinzip vun Emulgatoren

D'Haaptfunktioun vun Emulgatoren ass et, d'Uewerflächenspannung vun den zwou Flëssegkeeten, déi emulgéiert ginn, ze reduzéieren. Dofir, wann Tenside als Emulgatoren benotzt ginn, adsorbéiert een Enn vun hirer hydrophober Grupp op d'Uewerfläch vun onléisleche flëssege Partikelen (wéi Ueleg), während déi hydrophil Grupp sech Richtung Waasser erstreckt. Tenside sinn op der Uewerfläch vu flëssege Partikelen geriicht, fir en hydrophilen Adsorptiounsfilm (Grenzflächenfilm) ze bilden, fir déi géigesäiteg Attraktioun tëscht den Drëpsen ze reduzéieren, d'Uewerflächenspannung tëscht zwou Phasen ze reduzéieren an déi géigesäiteg Dispersioun fir Emulsiounen ze förderen.

D'Konzentratioun vum Tensid huet en direkten Afloss op d'Stäerkt vun der Grenzfläche-Gesichtsmask. Bei enger héijer Konzentratioun ginn et vill Tensidmoleküle, déi op der Grenzfläche adsorbéiert ginn, wouduerch eng dicht a staark Grenzfläche-Gesichtsmask entsteet.

Verschidde Emulgatoren hunn ënnerschiddlech Emulgatiounseffekter, an d'Quantitéit, déi néideg ass fir den optimalen Emulgatiounseffekt z'erreechen, variéiert och. Am Allgemengen, wat méi grouss d'Molekularkraaft vum Emulgator ass, deen d'Grenzgesiichtsmask bildt, wat méi héich d'Filmstäerkt ass a wat méi stabil d'Lotion ass; Am Géigendeel, wat méi kleng d'Kraaft ass, wat méi niddreg d'Filmstäerkt ass a wat méi onstabil d'Emulsioun ass.

Wann et polar organesch Moleküle wéi Fettalkohol, Fettsäure a Fettamin an der Gesiichtsmask gëtt, gëtt d'Stäerkt vun der Membran däitlech verbessert. Dëst läit dorun, datt Emulgatormoleküle mat polare Moleküle wéi Alkohol, Säure an Amin an der Grenzflächenadsorptiounsschicht interagéieren, fir e Komplex ze bilden, wat d'Stäerkt vun der Grenzflächenmask erhéicht.

Den Emulgator, deen aus méi wéi zwee Tenside besteet, ass e gemëschten Emulgator. Wéinst der staarker Interaktioun tëscht de Molekülen gëtt d'Grenzflächenspannung däitlech reduzéiert, d'Quantitéit vum Emulgator, déi op der Grenzfläch adsorbéiert gëtt, gëtt däitlech erhéicht, an d'Dicht an d'Stäerkt vun der geformter Grenzflächenmask ginn erhéicht.

Wärend der Bildung vun der Emulsioun gëtt d'Grenzflächenspannung tëscht Ueleg a Waasser staark reduzéiert wéinst der Participatioun vun Tenside, an et gëtt eng stabil Emulsioun. Wéinst CMC oder Léislechkeetsbeschränkungen kann d'Grenzflächenspannung tëscht Ueleg a Waasser ëmmer nach Null erreechen. Dofir ass d'Lotioun en thermodynamescht onstabilt System.

D'Grenzflächenspannung tëscht Ueleg a Waasser vun enger Mikroemulsioun ass sou niddreg, datt se net gemooss ka ginn. Et ass e thermodynamescht stabilt System. Dëst gëtt haaptsächlech erreecht andeems en zweeten Typ vun Tensid mat komplett aneren Eegeschafte bäigefüügt gëtt (wéi z. B. mëttelgrouss Alkoholer wéi Pentanol, Hexanol an Heptanol, bekannt als Co-Tensiden), wat d'Grenzflächenspannung weider op e ganz klengen Niveau reduzéiere kann, wat souguer zu momentan negativen Wäerter féiert. Dëst kann duerch d'Gibbs-Adsorptiounsgläichung fir Multikomponentsystemer erkläert ginn.

 

3. Aart vun Emulsioun

Typ

Eng üblech Emulsioun, eng Phas ass Waasser oder eng wässerlech Léisung, an déi aner ass organesch Matière, déi net am Waasser léislech ass, wéi Fett, Wachs, etc. Eng Emulsioun, déi aus Waasser an Ueleg geformt gëtt, kann an dräi Zorten opgedeelt ginn:

(a) Ueleg am Waasser Typ (O'W)
(e) Mëllechmëllech (W/O/W)
(b) Ueleg am Waasser Typ (W/O)

(1) Ueleg/Waasser (0/W) Emulsioun, Ueleg, dat a Waasser dispergéiert ass. Ueleg ass eng dispergéiert Phas (intern Phas), a Waasser ass eng kontinuéierlech Phas (extern Phas), Ueleg-a-Waasser-Emulsioun, déi mat Waasser verdënnt ka ginn. Wéi Mëllech, Sojabounenmëllech, etc.

(2) Waasser/Ueleg (W/0) Emulsioun, Waasser dispergéiert an Ueleg. Waasser ass eng dispergéiert Phas (intern Phas) an Ueleg ass eng kontinuéierlech Phas (extern Phas) vun der Waasser-an-Ueleg-Emulsioun. Dës Zort Emulsioun kann mat Ueleg verdënnt ginn. Wéi zum Beispill künstlech Botter, Réiueleg, etc.

(3) Réngfërmeg Emulsiounen, déi duerch ofwiesselnd Dispersioun vu Waasser- a Uelegphasen Schicht fir Schicht entstinn, kommen haaptsächlech an zwou Formen: Ueleg a Waasser an Ueleg an Ueleg 0/W/0 (dh Waasserphas mat dispergéierten Uelegdrëpsen, déi an der Uelegphas suspendéiert sinn, a Waasser an Ueleg a Waasser a Waasser W/0/W (dh Uelegphas mat dispergéierten Waasserdrëpsen, déi an der Waasserphas suspendéiert sinn). Dës Zort Emulsioun ass rar a gëtt et allgemeng a Réiueleg.

 

Method fir d'Kontroll vun der Emulsiounsart

(1) Verdënnungsmethod

Verdënnt d'Emulsioun mat der selwechter Flëssegkeet wéi déi kontinuéierlech Phas. Déi waasserléislech Emulsioun ass vum Typ Ueleg/Waasser, an déi uelegléislech Emulsioun ass vum Typ Waasser/Ueleg.
Zum Beispill kann Mëllech mat Waasser verdënnt ginn, awer net mat Geméisueleg vermëschbar sinn. Et kann een dovun ausgoen, datt Mëllech eng O/W-Emulsioun ass.

(2) Konduktiv Method

D'Konduktivitéit vu Waasser an Ueleg ënnerscheet sech staark, an d'Konduktivitéit vun der Ueleg/Waasser-Emulsioun ass honnertmol méi grouss wéi déi vu Waasser/Ueleg. Dofir ginn zwou Elektroden an d'Emulsioun agefouert an den Neon gëtt a Serie an der Schleif ugeschloss, an d'Ueleg/Waasser-Luucht ass un.

(3) Faarfmethod

Gidd 2-3 Drëpse Faarfstoffer op Ueleg- oder Waasserbasis an d'Reagenzglieser a beurdeelt d'Aart vun Emulsioun, nodeem wéi eng Aart vu Faarfstoff déi kontinuéierlech Phas gläichméisseg faarweg maache kann.

(4) Method fir d'Befeuchtung vum Filterpabeier

Drëpst d'Lotion op de Filterpabeier. Wann d'Flëssegkeet sech séier ausdehnen kann an e klenge Tropfen an der Mëtt iwwreg bleift, ass d'Lotion Ueleg a Waasser; wann d'Lotion-Drëpsen net ausdehnen, ass et den Ueleg-a-Waasser-Typ.

(5) Optesch Refraktiounsmethod

Den ënnerschiddleche Breechungsindex vu Waasser an Ueleg am Verglach zum Liicht gëtt benotzt fir d'Aart vun der Emulsioun z'identifizéieren. Wann d'Emulsioun Ueleg a Waasser ass, spillen d'Partikelen eng Liichtsammlerroll, an nëmmen déi lénks Kontur vun de Partikelen kann mat engem Mikroskop gesi ginn; wann d'Emulsioun Waasser an Ueleg ass, spillen d'Partikelen d'Roll vum Astigmatismus, an nëmmen déi riets Kontur vun de Partikelen kann mat engem Mikroskop gesi ginn;

Déi wichtegst Faktoren, déi d'Aart vun Emulsioun beaflossen

(1) Phasenvolumen:

D'Phasenvolumentheorie gouf vum Ostwald aus enger geometrescher Perspektiv virgeschloen. De Standpunkt ass, datt ënner der Viraussetzung, datt d'Flëssegperle vun der Lotioun déiselwecht Gréisst a steif Kugelen hunn, de Phasenvolumenundeel vun de Flëssegperle nëmme 74,02% vum Gesamtvolumen ausmaachen kann, wa se am dichtsten gepackt sinn. Wann d'Phasenvolumenintegral Zuel vun de Flëssegperle méi grouss wéi 74,02% ass, gëtt d'Lotioun deforméiert oder beschiedegt.

(a) Uniform, tropfenräich, stufräich gewebte Emulsioun
(b) Ongläichméisseg Drëpsdichte Stapelungsemulsioun
(c) Net-kugelfërmeg Flëssegkeetsdrëpsen erfuerderen Stapelung an Emulsioun (onstabil)

Huelt d'O/W-Typ Emulsioun als Beispill: Wann d'Phasenintegralzuel vum Ueleg méi grouss wéi 74,02% ass, kann d'Emulsioun nëmmen den W/0-Typ bilden. Wann den O/i-Typ manner wéi 25,98% ass, a wann d'Undeel 25,98% -74,02% ass, kann se entweder den 0/W- oder W0-Typ bilden.

 

Molekular Struktur an Eegeschafte vun Emulgatoren - Keiltheorie

D'Keiltheorie baséiert op der raimlecher Struktur vun Emulgatoren, fir d'Aart vun der Emulsioun ze bestëmmen. D'Keiltheorie seet, datt d'Querschnittsflächen vun hydrophilen an hydrophoben Gruppen an Emulgatoren net gläich sinn. D'Moleküle vun Emulgatoren ginn als Keile betruecht, mat engem Enn méi grouss an deem aneren méi kleng. Dat méi klengt Enn vum Emulgator kann an d'Uewerfläch vum Drëps wéi e Keil agefouert ginn an op der Ueleg-Waasser-Grenzfläche geriicht ginn. Dat hydrophilt polart Enn erstreckt sech an d'wässereg Phas, während déi lipophil Kuelewaasserstoffkette sech an d'Uelegphas erstreckt, wat zu enger erhéichter Grenzflächenstäerkt féiert.

 

Afloss vum Emulgatormaterial op den Emulsiounstyp

Nieft dem Afloss vu Faktoren wéi d'Materialien vun der Emulsiounszesummesetzung an d'Konditioune vun der Emulsiounsbildung hunn och extern Konditiounen en Afloss op d'Aart vun der Emulsioun. Zum Beispill ass déi hydrophil an lipophil Natur vun der Emulsiounswand staark, an d'O/W-Emulsioun ass einfach ze bilden, wann déi hydrophil Natur vun der Emulsiounswand staark ass, während d'W/0-Emulsioun einfach ze bilden ass, wann déi lipophil Natur vun der Emulsiounswand staark ass. De Grond ass, datt d'Flëssegkeet eng Schicht vun enger kontinuéierlecher Phas op der Wand muss behalen, sou datt se net einfach a flëssege Perlen opgeléist gëtt beim Réieren. Glas ass hydrophil, während Plastik hydrophob ass, sou datt déi éischt ufälleg ass fir O/W-Emulsiounen ze bilden, während déi zweet ufälleg ass fir W/0-Emulsiounen ze bilden.

 

Theorie vun der Aggregatiounsgeschwindegkeet vun zwou Phasen

D'Theorie vun der Koaleszenzgeschwindegkeet geet vum Afloss vun der Koaleszenzgeschwindegkeet vun den zwou Zorte vun Drëpsen, déi d'Emulsioun ausmaachen, op d'Emulsioun aus, a schätzt datt d'Koaleszenzgeschwindegkeet vun den zwou Zorte vun Drëpsen vun der Koaleszenzgeschwindegkeet vun den zwou Zorte vun Drëpsen ofhänkt, wann d'Emulsioun, den Shark an den Kill zesummen den Demande decken.

 

Temperatur

Eng Temperaturerhéijung wäert den Hydratatiounsgrad vun hydrophilen Gruppen erofsetzen, wouduerch d'Hydrophilizitéit vun de Molekülen reduzéiert gëtt. Dofir kann déi 0/w-Emulsioun, déi bei niddregen Temperaturen entsteet, sech beim Erhëtzen an eng W/0-Emulsioun transforméieren. Dës Iwwergangstemperatur ass d'Temperatur, bei där déi hydrophil a lipophil Eegeschafte vum Tensid e passenden Gläichgewiicht erreechen, bekannt als Phaseniwwergangstemperatur PIT.

Wann d'Konzentratioun vum Emulgator awer grouss genuch ass, fir den Afloss vun der Befeuchtungseigenschaft vum Emulgatormaterial ze iwwerwannen, hänkt d'Aart vun der Emulsioun, déi geformt gëtt, nëmme vun der Natur vum Emulgator selwer of an huet näischt mat der Hydrophilizitéit an der Lipophilizitéit vun der Gefässwand ze dinn.