Ерөнхийдөө эмульсийн нэг үе шат нь ус эсвэл усан уусмал бөгөөд үүнийг усан үе гэж нэрлэдэг; Нөгөө үе шат нь устай холилдохгүй органик фазыг тосны үе гэж нэрлэдэг.

1、 Ангилал

Гурван ангиллын арга:

1. Эх сурвалжаар нь ангилна: байгалийн гаралтай бүтээгдэхүүн, синтетик бүтээгдэхүүн;

2. Молекулын жингээр ангилна: бага молекул жинтэй эмульгатор (c10-c20) ба өндөр молекул жинтэй эмульгатор (c мянга);

3. Усан уусмалд ионжуулж чадах эсэхээр нь ионы төрөл (анион, катион ба анион катион) ба ион бус төрөлд хуваана.

Энэ бол хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг ангиллын арга юм.

 

2、 Эмульгаторын үйл ажиллагаа, зарчим

Эмульсжүүлэгчийн гол үүрэг нь эмульсжүүлж буй хоёр шингэний гадаргуугийн хурцадмал байдлыг багасгах явдал юм. Тиймээс гадаргуугийн идэвхтэй бодисыг эмульгатор болгон ашиглах үед тэдгээрийн гидрофобик бүлгийн нэг үзүүр нь уусдаггүй шингэн хэсгүүдийн (тос гэх мэт) гадаргуу дээр шингэдэг бол гидрофиль бүлэг нь ус руу чиглэдэг. Гадаргуугийн идэвхт бодисууд нь шингэний хэсгүүдийн гадаргуу дээр чиглүүлэн байрлуулж, гидрофиль шингээх хальс (засвар хоорондын хальс) үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр дусал хоорондын харилцан таталцлыг бууруулж, хоёр фазын гадаргуугийн хурцадмал байдлыг бууруулж, эмульс үүсгэх харилцан тархалтыг дэмждэг.

Гадаргуугийн идэвхит бодисын концентраци нь нүүрний хоорондын маскын бат бөх байдалд шууд нөлөөлдөг. Өндөр концентрацитай, гадаргуу дээр олон тооны гадаргуугийн идэвхтэй молекулууд шингэж, нягт, бат бөх интерфэйсийн нүүрний маск үүсгэдэг.

Янз бүрийн эмульсжуулагчид өөр өөр эмульсийн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд оновчтой эмульсийн үр дүнд хүрэхэд шаардагдах хэмжээ нь мөн өөр өөр байдаг. Ерөнхийдөө нүүрний нүүрний маскыг бүрдүүлдэг эмульгаторын молекулын хүч их байх тусам хальсны хүч чадал өндөр, лосьон нь илүү тогтвортой байдаг; Үүний эсрэгээр хүч нь бага байх тусам хальсны бат бөх чанар буурч, эмульс нь тогтворгүй болно.

Нүүрний масканд өөхний спирт, тосны хүчил, өөхний амин зэрэг туйлын органик молекулууд байгаа үед мембраны бат бөх чанар мэдэгдэхүйц сайжирдаг. Учир нь эмульгаторын молекулууд нь интерфэйсийн шингээх давхаргад агуулагдах спирт, хүчил, амин зэрэг туйлын молекулуудтай харилцан үйлчилж, нэгдэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь интерфейсийн нүүрний маскын бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.

Хоёроос дээш гадаргуугийн идэвхтэй бодисоос бүрдэх эмульгатор нь холимог эмульгатор юм. Молекулуудын хоорондын хүчтэй харилцан үйлчлэлийн улмаас гадаргуугийн хурцадмал байдал мэдэгдэхүйц буурч, интерфэйс дээр шингэсэн эмульгаторын хэмжээ мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, үүссэн нүүрний нүүрний маскын нягтрал, бат бөх чанар нэмэгддэг.

Эмульс үүсэх явцад гадаргуугийн идэвхт бодисын оролцоотойгоор тос ба усны хоорондох гадаргуугийн хурцадмал байдал ихээхэн буурч, тогтвортой эмульс болдог. Гэсэн хэдий ч CMC эсвэл уусах чадварын хязгаарлалтын улмаас эмульс дэх тос-ус хоорондын гадаргуугийн хурцадмал байдал тэг болж чадахгүй хэвээр байна. Тиймээс нойтон жин нь термодинамик тогтворгүй систем юм.

Микро эмульсийн тос ба усны хоорондох гадаргуугийн хурцадмал байдал нь маш бага тул үүнийг хэмжих боломжгүй юм. Энэ нь термодинамик тогтвортой систем юм. Үүнд огт өөр шинж чанартай хоёрдахь төрлийн гадаргуугийн идэвхт бодис (жишээ нь, пентанол, гексанол, гептанол зэрэг дунд зэргийн хэмжээтэй спиртүүд гэх мэт) нэмснээр голчлон хүрдэг бөгөөд энэ нь гадаргуугийн хоорондын хурцадмал байдлыг маш бага түвшинд хүртэл бууруулж, агшин зуурын сөрөг утгыг үүсгэдэг. Үүнийг олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системүүдийн Гиббсийн шингээлтийн тэгшитгэлээр тайлбарлаж болно.

 

3、Эмульсийн төрөл

Төрөл

Энгийн эмульс нь нэг үе шат нь ус эсвэл усан уусмал, нөгөө нь тос, лав гэх мэт усанд уусдаггүй органик бодис юм. Ус, тосоор үүссэн эмульсийг гурван төрөлд хуваана.

(a) Усан дахь тос (O'W)
(e) Нийлмэл сүү (W/O/W)
(б) Усан дахь тос (W/O)

(1) Тос/ус (0/Вт) эмульс, усанд тархсан тос. Газрын тос нь тархсан фаз (дотоод үе шат), ус нь усаар шингэлж болох усны эмульс дэх тасралтгүй фазын (гадаад фаз) тос юм. Сүү, шар буурцгийн сүү гэх мэт.

(2) Ус/тос (W/0) эмульс, тосонд тархсан ус. Ус нь сарнисан фаз (дотоод үе шат), газрын тос нь газрын тосны эмульс дэх усны тасралтгүй үе шат (гадаад үе шат) юм. Энэ төрлийн эмульсийг тосоор шингэлж болно. Хиймэл цөцгийн тос, түүхий тос гэх мэт.

(3) Ус болон газрын тосны фазын үе давхаргад ээлжлэн тархах замаар үүссэн цагираг хэлбэртэй эмульсүүд нь үндсэндээ хоёр хэлбэртэй байдаг: усан дахь тос ба тос дахь тос 0/Вт/0 (өөрөөр хэлбэл, газрын тосны фаз дахь сарнисан тосны дуслууд бүхий усны фаз ба тос дахь ус, усан дахь ус W/0/W (өөрөөр хэлбэл, ус дахь сарнисан усны дусал бүхий газрын тосны үе шат, ерөнхийдөө энэ төрлийн эмульс). түүхий тос.

 

Эмульсийн төрлийг шалгах арга

(1) Шингэрүүлэх арга

Эмульсийг тасралтгүй үе шаттай ижил шингэнээр шингэлнэ. Усанд уусдаг эмульс нь тос/ус, тосонд уусдаг эмульс нь ус/тосон төрөл юм.
Жишээлбэл, сүүг усаар шингэлж болох боловч ургамлын тостой холих боломжгүй. Эндээс харахад сүү нь O/W эмульс юм.

(2) Дамжуулах арга

Ус ба тосны дамжуулалт нь маш их ялгаатай бөгөөд тос/усны эмульсийн дамжуулалт нь ус/тосныхоос хэдэн зуу дахин их байдаг. Тиймээс эмульсэд хоёр электродыг оруулж, неоныг гогцоонд цуваа холбож, тос/усны гэрэл асаалттай байна.

(3) Будах арга

Туршилтын хоолойд 2-3 дусал тос эсвэл усан суурьтай будагч бодис нэмж, ямар төрлийн будаг нь тасралтгүй фазыг жигд өнгөтэй болгож чадахаас хамаарч эмульсийн төрлийг шүүнэ.

(4) Шүүлтүүрийн цаасыг норгох арга

Шүүлтүүрийн цаасан дээр тос дусаана. Хэрэв шингэн нь хурдан өргөжиж, төвд жижиг дусал үлдсэн бол нойтон жин нь усан дахь тос юм; хэрэв нойтон жингийн дусал тэлэхгүй бол усан дахь тос.

(5) Оптик хугарлын арга

Эмульсийн төрлийг тодорхойлохын тулд ус, тосоос гэрэлд ялгаатай хугарлын илтгэгчийг ашигладаг. Хэрэв эмульс нь усан дахь тос байвал хэсгүүд нь гэрэл цуглуулах үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд зөвхөн бөөмсийн зүүн тоймыг микроскопоор харж болно; Хэрэв эмульс нь тосонд ус байвал бөөмс нь астигматизмын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд зөвхөн бөөмсийн зөв тоймыг микроскопоор харж болно;

Эмульсийн төрөлд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлүүд

(1) Фазын хэмжээ:

Фазын эзэлхүүний онолыг геометрийн үүднээс 0stwald санал болгосон. Шингэн лосьоны бөмбөлгүүдийг ижил хэмжээтэй, хатуу бөмбөрцөг хэлбэртэй гэж үзвэл шингэн бөмбөлгүүдийн фазын эзлэхүүний хэсэг нь хамгийн нягт савласан үед нийт эзлэхүүний 74.02%-ийг л эзэлдэг. Хэрэв шингэн бөмбөлгүүдийн фазын эзэлхүүний интеграль тоо 74.02% -иас их байвал лосьон нь гажигтай эсвэл гэмтэх болно.

(a) Нэг төрлийн дусалаар баялаг овоолон сүлжмэл эмульс
(б) жигд бус дусал шигүү овоолгын эмульс
(в) Бөмбөрцөг бус шингэн дуслууд нь овоолох, эмульс шаарддаг (тогтворгүй)

Жишээлбэл, O/W төрлийн эмульсийг авч үзье, хэрэв тосны фазын интеграль тоо 74.02% -иас их байвал эмульс нь зөвхөн W/0 төрлийн, O/i төрөл 25.98% -иас бага бол эмульс нь 25.98% -74.02% бол 0/W эсвэл W0 төрлийн аль нэгийг үүсгэж болно.

 

Эмульгаторын молекулын бүтэц, шинж чанар - Шаантаг онол

Шаантаг онол нь эмульсийн төрлийг тодорхойлохын тулд эмульгаторуудын орон зайн бүтцэд суурилдаг. Шаантагны онол нь эмульгатор дахь гидрофиль ба гидрофобик бүлгүүдийн хөндлөн огтлолын хэмжээ тэнцүү биш гэдгийг харуулж байна. Эмульсжүүлэгчийн молекулуудыг шаантаг гэж үздэг бөгөөд нэг төгсгөл нь том, нөгөө нь жижиг байдаг. Эмульгаторын жижиг төгсгөлийг дуслын гадаргуу руу шаантаг хэлбэрээр хийж, тос-усны интерфэйс дээр чиглэлтэй байдлаар байрлуулж болно. Гидрофиль туйлын төгсгөл нь усан үе рүү, харин липофилийн нүүрсустөрөгчийн гинж нь газрын тосны фаз руу сунаж, улмаар гадаргуугийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.

 

Эмульсийн төрөлд эмульгаторын материалын нөлөө

Эмульсийн найрлагад эмульсийн найрлага, эмульс үүсгэх нөхцөл зэрэг хүчин зүйлсээс гадна гадаад нөхцөл байдал нөлөөлдөг. Тухайлбал, эмульсийн хананы гидрофил ба липофиль шинж чанар нь бат бөх бөгөөд эмульсийн хананы гидрофиль шинж чанар нь хүчтэй үед O/W эмульс үүсэхэд хялбар байдаг бол эмульсийн хананы липофиль шинж чанар хүчтэй үед W/0 эмульс үүсэхэд хялбар байдаг. Үүний шалтгаан нь шингэн нь ханан дээр тасралтгүй фазын давхаргыг хадгалах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр хутгах үед шингэн бөмбөлгүүдийг тараахад хялбар биш юм. Шил нь ус шингээх чадвартай, харин хуванцар нь гидрофобик байдаг тул эхнийх нь O/W эмульс үүсгэх хандлагатай байдаг бол сүүлийнх нь W/0 эмульс үүсгэх хандлагатай байдаг.

 

Хоёр фазын нэгтгэх хурдны онол

Нэгдлийн хурдны онол нь эмульсийг бүрдүүлдэг хоёр төрлийн дуслын нэгдэх хурдны нөлөөнөөс эхэлж, эмульс, акул, үхэл хамтдаа хэрэгцээг хангах үед хоёр төрлийн дуслын нэгдэх хурд нь хоёр төрлийн дуслуудын нэгдэх хурдаас хамаарна гэж дүгнэдэг.

 

Температур

Температурын өсөлт нь гидрофилийн бүлгүүдийн чийгшлийн түвшинг бууруулж, улмаар молекулуудын гидрофилик чанарыг бууруулдаг. Тиймээс бага температурт үүссэн 0/w эмульс нь халах үед В/0 эмульс болж хувирдаг. Энэхүү шилжилтийн температур нь гадаргуугийн идэвхт бодисын гидрофиль ба липофилийн шинж чанар нь зохих тэнцвэрт байдалд хүрэх температур бөгөөд фазын шилжилтийн температур PIT гэж нэрлэгддэг.

Гэсэн хэдий ч эмульгаторын концентраци нь эмульсжүүлэгч материалын чийгшүүлэх шинж чанарын нөлөөллийг даван туулахад хангалттай их байх үед үүссэн эмульсийн төрөл нь зөвхөн эмульгаторын шинж чанараас хамаардаг бөгөөд судасны хананы гидрофил ба липофильтэй ямар ч холбоогүй болно.