ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стабилизация и разрушение эмульсий из "Курс коллоидной химии Поверхностные явления и дисперсные системы" В термодинамически устойчивых и самопроизвольно образующихся эмульсиях частицы имеют очень высокую дисперсность. Большинство же эмульсий являются микрогетерогенны-ми, термодинамическими неустойчивыми системами. При длительном хранении в них происходит слипание,а затем и слияние капель (коалесценция). [c.399] Агрегативная устойчивость эмульсий количественно характеризуется скоростью их расслоения, или временем жизни отдельных капель в контакте с другими. Чаще пользуются первой характеристикой. Ее определяют, измеряя высоту (объем) отслоившейся фазы через определенные промежутки временн после получения эмульсии. Без эмульгатора устойчивость эмульсии обычно небольшая. Известны методы стабилизации эмульсий с помощью ПАВ, ВМС, порошков. Так же, как и при стабилизации лиозолей, стабилизация эмульсий с помощью ПАВ обеспечивается вследствие адсорбции и определенной ориентации молекул ПАВ, что вызывает снижение поверхностного натяжения и увеличение энтропии. Ориентирование ПАВ в эмульсиях следует правилу уравнивания полярностей Ребиндера полярные группы ПАВ обращены к полярной фазе, а неполярные радикалы — к неполярной фазе. В зависимости от типа ПАВ (ионогенные, неионогенные) капельки эмульсии приобретают соответствующий заряд или на их поверхности возникают адсорбционно-сольватные слои. [c.399] Эмульгирующая способность ПАВ характеризуется гидро-фильно-липофильным балансом (ГЛБ) или гидрофильно-оле-офильным соотношением (ГОС). Если ПАВ лучше растворяется в воде, чем в масле, образуется прямая эмульсия м/в, если растворимость его лучше в масле, то получается обратная эмульсия в/м правило Банкрофта). Прямую эмульсию дают эмульгаторы с числом ГЛБ, равным 8 13, а при числе ГЛБ 3- -6 получаются обратные эмульсии. Эффективность эмульгатора тем выше, чем больше сродство полярных и неполярных частей его молекул к соответствующим фазам эмульсии. Например, наиболее эффективными эмульгаторами для получения прямых эмульсий углеводородов являются натриевые соли жирных кислот (мыла) с числом углеродных атомов 8—10, а также алкилсульфаты, алкилсульфонаты и др. [c.399] чизация обратны.ч эмульсий с помоидью ПАВ не ограничивается факторами, обуславливаюидими уменьшение поверхностного натяжения. ПАВ, особенно с длинными радикалами, на поверхности капелек эмульсии могут образовать пленки значительной вязкости (структурно-механический фактор), а также обеспечить энтропийное отталкивание благодаря участию радикалов в тепловом движении. Структурно-механический и энтропийный факторы особенно суш ественны, если для стабилизации применяют поверхностно-активные высокомолекулярные соединения тина полиэлектролитов. Структурно-механический фактор — образование структурированной и предельно сольватированной дисперсионной средой адсорбционной пленки — имеет большое значение для стабилизации концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Тонкие структурированные прослойки между каплями высококонцентрированной эмульсии придают системе ярко выраженные твердообразные свойства. [c.400] Стабилизация эмульсий возможна и с помощью высокодисперсных порошков. Механизм их действия аналогичен механизму действия ПАВ. Порошки с достаточно гидрофильной поверхностью (глина, кремнезем и др.) стабилизируют прямые эмульсии. Гидрофобные порошки (сажа, гидрофобизнрован-ный аэросил и др.) способны к стабилизации обратных эмульсий. Частицы порошка на поверхности капель эмульсий располагаются так, что большая часть их поверхности находится в дисперсионной среде. Для обеспечения устойчивости эмульсии необходимо плотное покрытие порошком поверхности кап-. 1и. Очевидно, что, если степень смачивания частиц порошка — стабилизатора средой и дисперсной фазой сильно различается, то весь порошок будет находиться в объеме фазы, которая его. хорошо смачивает, и стабилизации не произойдет. [c.400] Установлено, что стабилизации микрогетерогенных эмульсий способствует самопроизвольное образование ультрамикрогетерогенных эмульсий (микроэмульсий) вокруг частиц. Микроэмульсии (размер частиц 10—100 нм) образуются вследствие турбулентности в приповерхностных слоях частиц основной эму.мьсии. Слои капелек микроэмульсий выступают в роли структурно-механического барьера, замедляющего коагуляцию основной эмульсии. [c.400] чиминеской промышленпостн с эмульсиями имеют дело при проведении различных синтезов, эмульсии образуются также в экстракционных аппаратах, при процессах перемешивания. Для получения синтетических латексов используется эмульсионная полимеризация — полимеризация в каплях дисперсной фазы. Эмульсии применяют для получения пористых органических сорбентов, мембран, пленок, покрытий. [c.401] В промышленности часто возникает необходимость разрушить эмульсию. Прямые эмульсии, стабилизированные ионогенными эмульгаторами, можно разрушить добавлением электролитов с поливалентными ионами. Такие электролиты вызывают не только сжатие двойного электрического слоя, но и переводят эмульгатор в малорастворимую в воде форму. Эмульгатор можно нейтрализовать другим эмульгатором, способствующим образованию эмульсий обратного типа. Можно добавить вещество более поверхностно-активное, чем эмульгатор, которое само не образует прочных пленок. Например, спирты (пентиловый и другие) вытесняют эмульгаторы, растворяют их пленки и способствуют коалесценции капель эмульсии. Эмульсию можно разрушить повышением температуры, электрическими методами, центрифугированием, фильтрованием через пористые материалы, которые смачиваются дисперсионной средой, но не смачиваются веществом дисперсной фазы, и другими способами. [c.401] Вернуться к основной статье