Эмульсии и природа эмульгатора

Цель работы. Получить эмульсию бензола в воде. Определить, какая из жидкостей является дисперсной фазой. Проследить за инверсией фаз при изменении природы эмульгатора. [c.87]

Вода и масло могут образовывать эмульсии двух типов. Первый тип вода—дисперсионная среда, а масло — дисперсная фаза, раздробленная в воде в виде отдельных капелек. Такие эмульсии называются эмульсиями масла в воде (сокращенно м/в), или эмульсиями первого типа (прямыми). Второй тип вода—дисперсная фаза, содержащаяся в виде отдельных капелек в масле. Такие эмульсии называют эмульсиями воды в масле (в/м), или эмульсиями второго типа (обратными). Тип образующейся эмульсии зависит от соотношения объемов жидких фаз, условий эмульгирования и от других факторов, но главную роль играет природа эмульгатора, как об этом подробно будет сказано несколько позже. [c.141]

Эмульгирующая сиособность ПАВ характеризуется гидрофиль-но-липофильным балансом (ГЛБ), гидрофильно-олеофильным 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 лучше полярные и неполярные части его молекул отвечают природе обеих фаз 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.347]

Так же, как существуют различные пути введения эмульгатора, могут быть разными и способы слияния различных жидкостей. Например, масло можно вводить в воду, воду — в масло или оба компонента одновременно — в установку, в которой происходит образование эмульсии. Очевидно, эмульсия М/В будет легче получаться при добавлении масла в массу воды, а эмульсия В/М — при добавлении воды в масло. Это используют в технике, когда добиваются обращения фаз. Такое обращение зависит от относительных количеств обеих фаз и природы эмульгатора. Этот вопрос подробнее рассмотрен ниже (стр. 66). [c.22]

Получение прямой или обратной эмульсии зависит главным образом от природы эмульгатора. Водорастворимые (гидрофильные) эмульгаторы (мыла одновалентных металлов) стабилизируют эмульсии типа м/в. Жирорастворимые (гидрофобные) эмульгаторы (мыла двух- и трехзарядных металлов) применяют для эмульсий типа в/м. [c.196]

Степень переохлаждения воды в эмульсиях типа В/М зависит от природы эмульгатора (табл. III.1). При использовании ряда неионогенных эмульгаторов переохлаждение достигалось при 12—15° С (Фокс, 1959). Шарики воды среднего диаметра (2—4 мкм) диспергировались в нуйоле , содержащем 5% эмульгатора. При диспергировании водной фазы таким образом содержание любой примеси, способной катализировать образование центров кристаллизации, снижалось до минимума. Можно предположить, что кристаллы льда образуют сферу на внутренней поверхности каждого водного шарика и дальнейший рост их катализируется этой поверхностью. [c.127]

Стабильность эмульсий зависит от химической природы эмульгатора и фаз. Оба фактора влияют на значение ГЛБ. Можно сопоставить стабильность со свойствами растекания дисперсной фазы (Росс и др., [c.136]

Для образования концентрированных эмульсий необходимо присутствие третьего компонента эмульгатора, который играет такую же роль, как и стабилизаторы пен. Более того, по своей природе эмульгаторы очень близки к стабилизаторам пен. И те, и другие представляют собой высокомолекулярные вещества с ярко выраженной поверхностной активностью для данной межфазной границы. Исключительным стабилизирующим действием в отношении как эмульсий, так и пен обладают мыла. [c.243]

Агрегативная устойчивость эмульсий и природа эмульгатора [c.371]

Эмульсию одного типа можно превратить в эмульсию другого типа - это явление называется обращением фаз. Чтобы вызвать обращение фаз, необходимо изменить природу эмульгатора. Если к эмульсии м/в (стабилизатор Л а-мыло) добавить раствор хлористого кальция и хорошо перемешать, то произойдет обращение фаз - образуется эмульсия типа в/м, так как при взаимодействии с хлористым кальцием из растворимого в воде натриевого мыла образуется растворимое в бензоле кальциевое мыло. [c.63]

Агрегативная устойчивость концентрированных эмульсий может быть обусловлена различными причинами в зависимости ог природы эмульгатора. Поэтому этот вопрос целесообразно обсудить при рассмотрении - типов эмульгаторов, применяемых для получения эмульсий. [c.370]

Высококонцентрированные эмульсии в некоторых условиях можно приготовить с очень большим содержанием дисперсной фазы и соответственно с ничтожным содержанием дисперсионной среды. Например, эмульгируя бензол в 1%-ном растворе олеата натрия, удается получить эмульсию, содержащую выше 99 объемн.% дисперсной фазы. В таких предельно концентрированных эмульсиях раствор эмульгатора находится между частицами дисперсной фазы в виде тончайших пленок. По данным Л. Я. Кремнева, толщина таких пленок может достигать 100 А н даже меньше в зависимости от природы эмульгатора. [c.371]

Особенно наглядно влияние ГЛБ на тип эмульсии обнаруживается в явлении обращения фаз эмульсии. Достаточно прибавить к прямой эмульсии, стабилизированной стеаратом натрия, раствор СаСЬ и сильно встряхнуть, чтобы получить обратную эмульсию. Причина обращения — изменение природы эмульгатора в результате реакции ионного обмена. Образующийся стеарат кальция нерастворим в воде, слабо -гидратирован и не образует защитного барьера в водной фазе. [c.312]

Природа эмульгатора определяет не только устойчивость, но и тип эмульсии. Опыт показывает, что гидрофильные эмульгаторы лучше растворимые в воде, чем в углеводородах, способствуют образованию эмульсии типа м/в, а гидрофобные (или олеофильные) эмульгаторы, лучше растворимые в углеводородах, — эмульсий типа в/м. (правило Банкрофта). Это вполне понятно, так как эмульгатор препятствует слипанию, или коалесценции, капелек, только тогда, когда он находится у поверхности с наружной стороны капельки, т. е. лучше растворяется в дисперсионной среде. [c.373]

Как уже указывалось в главе VI, стабилизация дисперсной системь с помощью структурированных механически прочных оболочек универсальна и придает дисперсной системе практически безграничную устойчивость. Тип образующейся концентрированной эмульсии зависит главным образом от природы эмульгатора. Выбор эмульгатора определяется следующим правилом эмульсии первого типа м/в) стабилизуются растворимыми в воде высокомолекулярными соединениями, например белками или воднорастворимыми гидрофильными мылами (оле-атом натрия и вообще мылами щелочных металлов). Эмульсии второго типа в/м) стабилизуются высокомолекулярными соединениями, растворимыми в углеводородах, например полиизобутиленом, олеофильными смолами и мылами с поливалентными катионами (олеатом кальция и др.), не растворимыми в воде, но растворимыми в углеводородах. Следовательно, эмульгатор должен иметь большее сродство с той жидкостью, которая является дисперсионной средой. Воднорастворимые мыла и воднорастворимые высокополимеры стабилизуют эмульсин масла в воде, в которых вода — дисперсионная среда. Каучук и другие высокополимеры, растворимые в углеводородах, стабилизуют эмульсии, в которых дисперсионная среда — масло (углеводородная жидкость). [c.143]

Эмульсию одного типа можно превратить в эмульсию другого типа. Это явление называется обращением фаз в эмульсиях. Для того чтобы вызвать такое обращение, надо изменить природу эмульгатора. Например, эмульсию бензола в воде, стабилизованную растворимым в воде мылом щелочного металла, легко превратить в эмульсию воды в бензоле. Для этого надо добавить раствор какой-нибудь соли с двух- или трехвалентным катионом, например хлористого кальция. Хлористый кальций реагирует с олеатом натрия, и образуется нерастворимый в воде олеат кальция, который растворяется в бензоле и стабилизует эмульсию воды в бензоле. [c.146]

Природа эмульгатора определяет не только устойчивость, но и тип эмульсии. Эмульгаторы, лучще растворимые в воде, способствуют образованию прямых эмульсий (м/в) эмульгаторы, лучше растворимые в неполярных жидкостях, дают обратные эмульсии (в/м) (рис. 96). [c.226]

Искусственное изменение природы эмульгатора, превращение его из растворимого в воде в растворимый в масле, может привести к изменению типа эмульсии. Так, например, если к эмульсии типа м/в, стабилизованной натриевым мылом, прибавить раствор хлорида кальция, то образуется нерастворимое в воде кальциевое мыло и эмульсия м/в превратится в эмульсию в/м. Это явление получило название об-> ращения фаз. [c.226]

На практике часто требуется разрушить эмульсию и выделить ее составные части. В разбавленных эмульсиях, стабилизатором которых является электролит и устойчивость определяется двойным ионным слоем, коалесценция может быть вызвана теми же методами, что и коагуляция коллоидных растворов. Гораздо сложнее разрушить эмульсию, стабилизованную неионогенным эмульгатором. В некоторых случаях расслоение эмульсии можно вызвать нагреванием. При повышении температуры уменьшается адсорбция эмульгатора и тем самым снижается устойчивость эмульсии. Используют также метод вытеснения эмульгатора веществом, обладающим большей адсорбционной способностью, но которое не может образовывать защитную пленку на поверхности капелек дисперсной фазы. К разрушению эмульсии приводит и механическое воздействие — сбивание, центрифугирование, фильтрование. Прибавление к эмульСии электролита, изменяющего природу эмульгатора, также может вызвать ее разрушение. [c.227]

Сравнительные исследования бронирующих оболочек, выделенных из промысловых эмульсий нефтей различных месторождений, показали, что даже нефти с близкими характеристиками могут иметь существенные отличия по устойчивости и составу таких оболочек [48, 55]. В состав бронированных оболочек наряду с основными стабилизаторами нефтяных эмульсий - асфальтенами и смолами - могут входить высокоплавкие парафиновые компоненты (до 70 %) и различные неорганические примеси (до 40 %). В зависимости от природы нефти и условий ее добычи компоненты защитного слоя в количественном отношении могут быть представлены в различных сочетаниях. Устойчивость водонефтяных эмульсий зависит как от общего значения адсорбции природных стабилизаторов, образующих защитные оболочки на глобулах воды, эмульгированной в нефти, так и от типа стабилизатора. Кинетически стабилизирующим действием обладают все адсорбционные слои, независимо от их природы. Стабилизация эмульсий, обусловленная особыми структурно-механическими свойствами адсорбционных слоев, может привести к практически неограниченному повышению устойчивости эмульсии. Гидрофильные эмульгаторы (глина, мел, гипс) стабилизируют нефтяные эмульсии типа нефть -вода, а гидрофобные - эмульсии типа вода — нефть. [c.44]

Целым рядом исследователей сделан вывод о влиянии природы эмульгатора на вязкость эмульсий. Различия в вязкости эмульсий, стабилизированных различными эмульгаторами, снижаются по мере увеличения концентрации дисперсной фазы. Вместе с тем, при увеличении вязкости эмульсий, вследствие увеличения концентрации дисперсной фазы, их устойчивость против коалесценции не возрастает, в противоположность ее возрастанию при увеличении вязкости дисперсионной среды эмульсии. [c.29]

Когда главным компонентом является жидкость (вода, нефть или нефтепродукты), термин буровой раствор относится к суспензии твердых веществ в этой жидкости —это буровые растворы на водной или углеводородной основе. Одновременное присутствие обеих жидкостей приводит к образованию эмульсии при условии перемешивания и наличия соответствующего эмульгатора. От химической природы эмульгатора зависит тип образующейся эмульсии нефть в воде (которую обычно называют нефтеэмульсионным раствором) или вода в нефти (которую обычно называют инвертной эмульсией). [c.9]

Пены по своей природе близки к концентрированным эмульсиям, но дисперсной фазой в них является газ, а не жидкость. Как уже указывалось, в высококонцентрированных эмульсиях пленки эмульгатора растягиваются до очень тонких слоев, устойчивость которых определяется [c.160]

В процессе получения эмульсии, особенно диспергационными методами, неизбежно образуются капли как одной, так и другой жидкости. Однако во времени капли одной жидкости сохраняются и постепенно накапливаются, капли другой практически мгновенно коалесцируют. Если накапливаются капли масла, образуется прямая эмульсия (М/В), если воды — образуется обратная эмульсия (В/М). Тип образующейся эмульсии зависит от целого ряда факторов, но во многом определяется природой эмульгатора. Следуя правилу Банкрофта, можно сказать, что та жидкость, которая лучше растворяет эмульгатор или лучше его смачивает (если это порошок), является дисперсионной средой. Таким образом, зная природу эмульгатора, можно предсказать тип образующейся эмульсии. Однако [c.253]

От природы эмульгатора зависит не только устойчивость, но и тип образующейся эмульсии. При изменении природы эмульгатора может происходить обращение фаз эмульсии (переход М/В -> В/М или обратно). [c.260]

Тип эмульсии, образующейся при механическом диспергировании, в значительной мере зависит от соотношения объемов фаз. Жидкость, содержащаяся в большем объеме, обычно становится дисперсионной средой. Прп равном объемном содержании двух жидкостей прн диспергировании возникают эмульсии обоих типов, но выживает из них та, которая имеет более высокую агрегативную устончивосП) и определяется природой эмульгатора. Способность эму п>гатора обеспечивать устойчивость эмульсии того или иного типа определяется энергетикой взаимодействия его с полярной и неполярной средами, которая может быть охарактеризована при помощи полуэмпирической характеристики— числа гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) позерх-иостно-активных веществ. ПАВ, имеющие низкие значения ГЛБ (2—6), лучн1е растворимы в органических средах и стабилизируют эмульсии в/м, тогда как при ГЛБ = 12—18 ПАВ лучше растворяются в воде и стабилизируют эмульсии м/в. [c.172]

При замерзании водной фазы эмульсии типа М/В появляются кристаллы льда, которые выталкивают шарики масла в сужающиеся каналы незамерзшей жидкости (Янг, 1934). При этом концентрация электролитов в еще незамерзшей воде увеличивается, вода все более переохлаждается, электрический заряд эмульсии уменьшается (Боросихинои др., 1961). В результате роста кристаллов льда шарики масла сжимаются, вытягиваются в нити и соединяются. Согласно Лебедеву и др. (1962), последующие процессы зависят от условия контакта поверхности шарика и адсорбционного слоя эмульгатора. Когда вязкость поверхности шарика достигает вязкости твердого вещества, гидрофобная часть адсорбированных молекул эмульгатора теряет свою подвижность. Это предотвращает деформированные шарики масла, находящиеся под давлением кристаллов льда, от восстановления. В той части поверхности шарика, которая не защищена эмульгатором, начинается коалесценция, зависящая от природы эмульгатора (Поспелова и др., 1962), его концентрации, степени покрытия эмульгатором поверхности шарика и от природы дисперсной фазы (Кист-лер, 1936). Длина гидрофобной [c.125]

Стабилизация эмульсий порошками может рассматриваться в качестве простейшего и очень наглядного примера структурно-механического барьера как сильного фактора стабилизации дисперсий (см. 5 гл. IX). Близкую природу имеет стабилизация поверхности сравнительно. крупных капель эмульсии микроэмульсиями, которые, как отмечалось выше, могут образовываться при переносе молекул ПАВ через поверхность с низким значением поверхностного натяжения а (рис. X—12). Этот случай стабилизации эмульсий был подробно изучен А. Б. Таубманом и С. А. Никитиной. Способностью создавать прочный структурно-механический барьер на границе фаз о эмульсиях обладают и адсорбционные слои ПАВ, преимущественно высокомолекулярных. Для прямых эмульсий эффективными эмульгаторами являются многие природные высокомолекулярные вещества, например желатина, бел и, сахариды и их производные. По данным В. Н. Измайловой с сотр., формируемый этими веществам1и на поверхности капель гелеобразный структурированный слой способен практически полностью предотвратить коалесценцию капель эмульсии. Наглядной иллюстрацией может служить известный демонстрационный опыт, предложенный Ребиндером и Венстрем если на поверхность слоя ртути налить слой в 0,5—1 мм раствора стабилизатора, способного к образованию прочного адсорбционного слоя (например, сапонина), ртуть удается разрезать стеклянной палочкой, и этот разрез, несмотря на существующие в нем гидростатические сжимающие напряжения, способен существовать относительно длительное время. [c.289]

Эффективность эмульгатора характеризуют специальным чис лом — г и д р.о.ф и л ьно-липофильным балансо м (ГЛБ) Если число ГЛБ лежит в пределах 3—6, образуется эмульсия в/м Эмульгаторы с числом ГЛБ 8—13 дают эмульсию м/в. Изменяя природу эмульгатора и его концентрацию, можно добиться обращения фаз эмульсии. Более подробно о ГЛБ сказано в гл. XIII. [c.373]

Практически обращение фаз эмульсии можно вызвать самыми разными способами изменением соотношения объемов фаз, перенесением эмульсии в сосуд из другого материала, перемешиванием мешалками из разных материалов. Но наиболее эффективным методом является изменение природы эмульгатора путем воздействия на него химическими реагентами. Например, если прямая эмульсия, стабилизированная Na-мылoм (олеатом натрия), разрушается, а затем переходит в эмульсию обратного типа при добавлении раствора СаС12 по схеме [c.457]

К коалесцеиции приводит фильтрация через ворсистые ткани, смачиваемые жидкостью дисперсной фазы разбавление эмульсий растворами электролитов добавление минеральных кислот, высших спиртов и эфиров внесение эмульгатора противоположного типа изменение природы эмульгатора действием химических реагентов и т. д. [c.458]

Природа эмульгатора может определять не только устойчивость, но и тип эмульсии. Водорастворимые эмульгаторы способствуют образованию эмульсий типа м/в, а Н0водорастворимые, лучше растворимые в углеводородных жидкостях — типа в/м правило Банкрофта). Поскольку ПАВ оказывают существенное влияние как на коалесценцию капелек, так и на устранение их слипания, то они находят широкое применение в качестве эмульгаторов. Это и мыла, и некоторые высокомолекулярные соединения, применяемые и в виде растворов, а иногда и твердые порошки. [c.255]

В данном случае эмульсии образуются под влиянием теплового движения частиц, вполне достаточного для отрыва капелек жидкости. СамопропзБОЛьно образующиеся эмульсии являются термодинамически устойчивыми системами. Примером эмульсий такого вида являются эмульсолы — эмульсии некоторых масел, самопроизвольно образующихся в воде или в водно-спиртовых смесях при наличии в них 10—40% натриевых мыл. Эмульсолы используют в качестве смазочио-охлаждающих жидкостей при обработке металлов. На процесс эмульгирования помимо природы эмульгатора и рода механического воздействия влияют температура, соотношение фаз и другие факторы. [c.393]

Б. Добиашем экспериментально показано, что с повышением температуры ТОФ в эмульсиях, как правило, снижается, особенно при низких концентрациях эмульгатора. Это хорошо коррелирует с ранее отмеченными свойствами адсорбционно-сольватны> слоев ПАВ на жидких границах раздела фаз разжижаться при повышении температуры. Естественно, что на температуру фазового обращения (ТФО) влияет природа эмульгатора и растворимость его в обеих фазах, так как при обращении фаз происходит перераспределение эмульгатора в составе фаз. Если ПАЕ полностью растворимы в масляной фазе, то они повышают ТФС эмульсий в/м. Чем выше ТФО эмульсии, тем она устойчивее Температура использования стабильных эмульсий должна н< 10-40 % превышать их ТФО. [c.32]

Тип и устойчивость концентрированных эмульсий в значительной мере зависят от природы эмульгаторов, образующих молекулярные адсорбционные слои. При замещении одного эмульгатора другим воз1 южно разрушение эмульсии или изменение типа эмульсии (обращение фаз). Эмульсии могут также стабилизироваться тверды1 ш частицами при условии их неполной избирательной смачиваемости. [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология