Im Alltag begegnet der Mensch häufig Emulsionen, manchmal ohne zu ahnen, dass sie es sind. Was sind das für Stoffe, was sind sie?
Eine Emulsion ist ein homogenes Dispersionssystem zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten. Äußerlich unterscheidet es sich praktisch nicht von einer homogenen Flüssigkeit. Der Unterschied zwischen der Emulsion und der letzteren besteht in der Anwesenheit von mikroskopisch kleinen Tröpfchen der Dispersionsphase, die in der Hauptflüssigkeit verteilt sind, d.h. Dispersionsmedium. Das einfachste Beispiel für ein solches System, das jeder im Alltag kennengelernt hat, ist Milch. Darin wird Milchfett in Wasser dispergiert.
Arten von Emulsionen
Die Hauptfaktoren, die das Verhältnis der Emulsion zu einem bestimmten Typ beeinflussen, sind:
- Zusammensetzung flüssiger Phasen
- Verhältnis zwischen flüssigen Phasen
- Emulgierungsmethode
- die Natur des Emulgators
- andere Faktoren
Entsprechend dieser Punkte werden folgende Emulsionstypen unterschieden:
Gerade. Sie werden aus einer unpolaren Flüssigkeit gebildet, die in einem polaren Medium, normalerweise Öl-in-Wasser, dispergiert ist. Die besten Emulgatoren für Direktemulsionen sind Kalium- und Natriumsalze von Fettsäuren, d.h. Seifen, die an der Tropfenoberfläche adsorbiert, die Oberflächenspannung reduzieren, die mechanische Festigkeit erhöhen und vor Zerstörung schützen.
Umkehremulsionen (invertieren). Diese Emulsionen umfassen Wasser-in-Öl-Systeme. Emulgatoren - unlösliche Salze von Fettsäuren, zum Beispiel Calcium, Aluminium, Magnesium.
Lyophil. Diese Emulsionen können sich spontan bilden, da sie thermodynamisch stabil sind. In der Nähe der kritischen Mischtemperaturen der beiden Phasen gebildet. Ein Beispiel für eine solche Emulsion ist eine Schneidflüssigkeit.
Lyophob. Diese Emulsionen bilden sich nicht von selbst, da sie keine thermodynamische Stabilität aufweisen. Mechanische Einflüsse oder der Prozess der Tropfenbildung einer der Phasen aus einer übersättigten Lösung sind die Hauptwege zur Bildung lyophober Emulsionen.
Verfahren zur Herstellung von Emulsionen
Es gibt zwei Möglichkeiten, Emulsionen zu erhalten: Tröpfchenzerkleinerung, Filmbildung und Aufbrechen.
Zerkleinernde Tropfen. Die Dispergierphase wird dem Dispergiermedium in Gegenwart eines Emulgators unter Rühren langsam zugegeben. Als Ergebnis werden viele kleine Tröpfchen gebildet. Die Anzahl der Tropfen und deren Größe hängt von der Art des Emulgators, der Rührgeschwindigkeit, der Temperatur, dem pH-Wert des Mediums und der Einbringungsgeschwindigkeit der Dispergierphase ab.
Filmbildung und Bruch. Eine Flüssigkeit, die sich nicht mit dem Dispergiermedium vermischt, bildet auf ihrer Oberfläche einen Film, der durch Luftblasen, die aus einem speziellen Rohr am Boden des Gefäßes austreten, zum Platzen gebracht wird. In diesem Fall erfolgt eine intensive Durchmischung und Emulgierung. Ein ähnlicher Wirkmechanismus, jedoch effektiver, ist die Verwendung von Ultraschall zum Bilden und Rühren der Emulsion.
