Емульсія - це рідка суміш

Емульсія - це суміш речовин. У ній один компонент складається з найдрібніших частинок, нерозчинних в іншому. Цей інгредієнт називається "дисперсною фазою". Інша речовина - дисперсна середу. У ній розподіляється перша складова. "Емульсія" - це термін, що має латинське походження. У перекладі воно означає "видоюють, дою". Розглянемо це поняття докладніше.

Загальні відомості

З будь-яких двох рідин, які не змішуються і не реагують хімічно, можна робити емульсію. Одним з компонентів майже завжди є вода. Інша речовина складається з слабополярная або нейтральних молекул (наприклад жири). Перша відома всім емульсія - це молоко. Тут частки жиру дісперсіруются у воді. Розмір найдрібніших частинок дисперсної фази становить 1-50 мкм, тому емульсії відносяться до грубодисперсних систем. Низькоконцентрованого рідини - неструктуровані. Суміші з високою концентрацією - структуровані. По термодинамічних ознаками нафтова емульсія - це нестабільна система. Розміри у крапель фази великі, і суміш буде неструктурованою.

Класифікація

Тип одержуваної емульсії залежить від співвідношення обсягів фаз та їх складу, від кількості та природи емульгатора, його хімічної активності, від способу і методу змішування.

1. Прямі суміші з найдрібнішими частинками неполярной і нерозчинної рідини в полярній фазі (м / в - від виразу «масло у воді»). Для таких сумішей можна застосовувати емульгатори, які розчиняються у воді, наприклад частинки бітуму. Їх молекули адсорбуються на поверхневих плівках м-фази, знижуючи не тільки натяг, але і створюючи міцну плівку.
2. Зворотні (в / м) суміші, для яких застосовують нерозчинні у воді емульгатори.

Хімічний вплив на емульсію, тиск, зміна складу може призвести до інвертування.

1. Ліофільна емульсія - це суміш, що формується спонтанно, мимовільно. Вона термодинамічно вважається стійкою. Прикладом можуть служити критично стабільні емульсії при досягненні граничної для змішування фаз температурі. До цієї ж категорії відносять мастила і рідини для охолодження.
2. Ліофобні емульсія - це суміш, утворена при механічному, акустичному або електричному змішуванні. Термодинамічно вони вкрай нестійкі. Такі суміші без емульгаторів довго не існують. Хороші компоненти для них: ПАР, високомолекулярні, розчинні у воді речовини, тверді тіла з високою дисперсністю.

Отримання

Є дві технології виробництва емульсії. Перший - шлях дрібного дроблення фракцій. Другий - процес плівкоутворення з подальшим розривом на дрібні частини. У першому варіанті речовина повільно додається в дисперсну систему. При цьому необхідно, здійснюючи приєднання, постійно на великій швидкості перемішувати. В цьому випадку якість суміші буде залежати від різних факторів. Зокрема, від швидкості перемішування, введення та обсягу діспергіруемого речовини, її концентрації, температури і кислотності середовища. Другий метод - це процес, при якому утворюється плівка на поверхні іншої фази. Знизу нагнітається повітря. Бульбашки розривають плівку на дрібні краплі і перемішують весь об`єм рідини. У наш час почали замість повітря використовувати ультразвук. Це викликає дроблення плівки на ще більш дрібні частини.

Руйнування сумішей

З часом відбувається мимовільний розпад емульсії. Бувають випадки, коли необхідно прискорити цей процес і зменшити концентрацію сполуки. Дана необхідність актуальна, коли наявність висококонцентрованою емульсії заважає процесу обробки матеріалу або його правильному застосуванню. Прискорити сам процес зменшення концентрації розчину можна кількома способами:

1. Хімічний метод. Застосовуються реагенти, що руйнують поверхневі плівки самого емульгатора. При цьому негативний заряд, концентруючись на поверхневій плівці, нейтралізується. На такому ж принципі грунтується застосування органічних добавок БАДів (біологічно активних речовин - деемульгатора).
2. Додавання емульгатора, що викликає утворення катіонів, які притягують негативний поверхневий заряд і викликають дестабілізацію поверхневих плівок емульгатора. Стабільність стану розчину зменшується.
3. Заміщення емульгатора іншим поверхнево-активним компонентом (ПАВом). Він розбавляє концентрацію першого, але сам не утворює досить міцної плівки.
4. Термічний метод. При цьому методі емульсію піддають температурному впливу, що викликає її розшарування.
5. Механічний метод. Цей варіант називають ще способом сепаратора. Емульсію повільно закачують у обертову з великою кутовою швидкістю ємність. Розчин руйнується на складові по вазі фракцій.
6. Метод впливу електричним струмом або додавання в емульсію електроліту. Цим способом руйнують стабілізовані негативним зарядом поверхневі плівки сумішей.

Застосування

Спектр застосування емульсій в промисловості дуже широкий. Зокрема, сполуки використовують:

1. При виробництві маргарину та масла.
2. У миловарінні.
3. При виготовленні матеріалів з натурального каучуку.
4. У будівництві. Наприклад, бітумна емульсія - це негорючий з`єднання.
5. У сільському господарстві: пестициди - різні препарати, що знищують шкідників рослин.
6. Для медичних цілей: ізготолвеніе різних ліків, мазей, косметики.
7. У живописі використовують різні емульсійні фарби.
8. Косметика для волосся, емульсії, що захищають поверхню волосся при фарбуванні. Наприклад, що проявляє емульсія (це окислювач для фарби).
9. В нафтової промисловості використовується суміш води з нафтою, в якій диспергування однієї фази рідини в іншу відбувається дрібними крапельками - глобулами.