بشكل عام ، مرحلة واحدة من المستحلب هي الماء أو محلول مائي ، والذي يسمى المرحلة المائية ؛ المرحلة الأخرى هي مرحلة عضوية غير قابلة للمياه ، والمعروفة باسم مرحلة الزيت.

1 、 التصنيف

ثلاث طرق تصنيف:

1. المصنف حسب المصدر: المنتجات الطبيعية والمنتجات الاصطناعية ؛

2. تصنف بالوزن الجزيئي: انخفاضات في الوزن الجزيئي منخفضة (C10-C20) ومستحلبات الوزن الجزيئي العالي (C آلاف) ؛

3. وفقًا لما إذا كان يمكن أن يتأين في محلول مائي ، يمكن تقسيمه إلى نوع أيوني (الأنيونات ، الكاتيونات ، والأنيونات والكاتيونات) والنوع غير الأيوني.

هذه هي طريقة التصنيف الأكثر استخدامًا.

 

2 、 وظيفة ومبدأ المستحلبات

تتمثل الوظيفة الرئيسية للمستحلبات في تقليل التوتر السطحي للسائلين الذين يتم استحلابه. لذلك ، عندما يتم استخدام السطحي كمستحلبات ، فإن أحد طرفي مجموعة الكارهة للماء على سطح جزيئات سائلة غير قابلة للذوبان (مثل الزيت) ، بينما تمتد المجموعة المحبة للماء نحو الماء. يتم ترتيب الفاعل بالسطح اتجاهيًا على سطح الجزيئات السائلة لتشكيل فيلم امتصاص مائي (فيلم بينيج) ، وذلك لخفض الجاذبية المتبادلة بين القطرات ، وتقليل التوتر السطحي بين مرحلتين ، وتعزيز التشتت المتبادل لتشكيل الاستحمامات.

تركيز الفاعل بالسطح له تأثير مباشر على قوة قناع الوجه البيني. مع التركيز العالي ، هناك العديد من جزيئات الفاعل بالسطح الممتصة على الواجهة ، وتشكيل قناع الوجه الواجهة كثيف وقوي.

المستحلبات المختلفة لها تأثيرات مستحلب مختلفة ، والمبلغ المطلوب لتحقيق تأثير المستحلب الأمثل يختلف أيضًا. بشكل عام ، كلما زادت القوة الجزيئية للمستحلب التي تشكل قناع الوجه الحدودي ، كلما زادت قوة الفيلم ، وأكثر ثباتًا ؛ على العكس من ذلك ، كلما كانت القوة الأصغر ، انخفضت قوة الفيلم ، وأكثر عدم الاستقرار.

عندما تكون هناك جزيئات عضوية قطبية مثل الكحول الدهني والأحماض الدهنية والأمين الدهني في قناع الوجه ، يتم تحسين قوة الغشاء بشكل كبير. وذلك لأن جزيئات المستحلب تتفاعل مع الجزيئات القطبية مثل الكحول والحمض والأمين في طبقة امتصاص الواجهة لتشكيل مجمع ، مما يزيد من قوة قناع الوجه الواجهة.

المستحلب يتكون من أكثر من اثنين من السطحي هو مستحلب مختلط. بسبب التفاعل القوي بين الجزيئات ، يتم تقليل التوتر البيني بشكل كبير ، وزيادة كمية المستحلبات الممتصة على الواجهة بشكل كبير ، وزيادة كثافة وقوة قناع الوجه بين الوجه المتشكل.

أثناء تشكيل المستحلب ، يتم تقليل التوتر بين الزيت والماء إلى حد كبير بسبب مشاركة السطحي ، ويصبح مستحلبًا مستقرًا. ومع ذلك ، لا يزال هناك توتر بين الماء بين النفط في المستحلب الذي لا يمكن أن يصل إلى الصفر بسبب قيود CMC أو الذوبان. لذلك ، غسول هو نظام ديناميكي غير مستقر.

التوتر البيني بين الزيت وماء المستحلب الدقيق منخفض للغاية بحيث لا يمكن قياسه. إنه نظام مستقر بالديناميكي الحراري. يتم تحقيق ذلك بشكل أساسي عن طريق إضافة نوع ثانٍ من الفاعل بالسطح ذي خصائص مختلفة تمامًا (مثل الكحول بحجم معتدل مثل البنتانول والهيتكانول والهيبتانول ، والمعروف باسم السطح السطحي CO) ، والتي يمكن أن تقلل من التوتر البيني إلى مستوى صغير جدًا ، حتى ينتج عنه القيم السلبية الفورية. يمكن تفسير ذلك من خلال معادلة امتصاص Gibbs للأنظمة متعددة المكونات.

 

3 、 نوع المستحلب

يكتب

المستحلب الشائع ، مرحلة واحدة هي الماء أو المحلول المائي ، والآخر هو مادة عضوية غير قابلة للذوبان مع الماء ، مثل الشحم والشمع ، إلخ. يمكن تقسيم المستحلب بالمياه والزيت إلى ثلاثة أنواع:

(أ) زيت في نوع الماء (أو دبليو)
(هـ) الحليب المركب (W/O/W)
(ب) زيت في نوع الماء (ث/س)

(1) مستحلب الزيت/الماء (0/ث) ، زيت مشتت في الماء. الزيت هو مرحلة مشتتة (المرحلة الداخلية) ، والماء هو زيت الطور المستمر (الطور الخارجي) في مستحلب الماء ، والذي يمكن تخفيفه بالماء. مثل الحليب ، حليب فول الصويا ، إلخ.

(2) مستحلب الماء/الزيت (ث/0) ، المياه المشتتة في الزيت. الماء هو مرحلة مشتتة (المرحلة الداخلية) والزيت هو مرحلة مستمرة (مرحلة خارجية) من الماء في مستحلب الزيت. يمكن تخفيف هذا النوع من المستحلب بالزيت. مثل الزبدة الاصطناعية ، والزيت الخام ، إلخ.

(3) المستحلبات على شكل حلقة ، تتشكل من خلال التشتت المتناوب من مراحل الماء والزيت طبقة من الطبقة ، ويأتي بشكل رئيسي في شكلين: الزيت في الماء والزيت في الزيت 0/ث/0 (أي مرحلة المياه مع قطرات الزيت المشتت في طور الزيت والمياه في الماء W/0/W (IE طور الزيت القطرات المائية.

 

طريقة فحص نوع المستحلب

(1) طريقة التخفيف

تمييع المستحلب بنفس السائل مثل المرحلة المستمرة. المستحلب القابل للذوبان في الماء هو نوع الزيت/الماء ، والمستحلب القابل للذوبان في الزيت هو نوع الماء/الزيت.
على سبيل المثال ، يمكن تخفيف الحليب بالماء ، ولكن لا يمكن أن يكون غير قابل للتخطيط بالزيت النباتي. يمكن أن نرى أن الحليب هو مستحلب O/W.

(2) طريقة موصلة

تختلف موصلية الماء والزيت بشكل كبير ، وموصلية مستحلب الزيت/الماء أكبر من مئات المرات من الماء/الزيت. لذلك ، يتم إدخال قطبين في المستحلب ويتم توصيل النيون في سلسلة في الحلقة ، ويتم تشغيل ضوء الزيت/الماء.

(3) طريقة تلطيخ

أضف 2-3 قطرات من الأصباغ المستندة إلى الزيت أو المائي في أنبوب الاختبار ، وحكم على نوع المستحلب وفقًا لنوع الصبغة يمكن أن يجعل المرحلة المستمرة ملونة بالتساوي.

(4) طريقة ترطيب ورق التصفية

إسقاط المستحضر على ورقة المرشح. إذا تمكن السائل من التوسع بسرعة وترك قطرة صغيرة في الوسط ، فإن المستحضر هو الزيت في الماء ؛ إذا لم يتوسع قطرات المستحضر ، فإن الزيت في نوع الماء.

(5) طريقة الانكسار البصري

يتم استخدام مؤشر الانكسار المختلفة للماء والزيت إلى الضوء لتحديد نوع المستحلب. إذا كان المستحلب زيتًا في الماء ، فإن الجزيئات تلعب دورًا في جمع الضوء ، ويمكن رؤية الخطوط العريضة اليسرى فقط للجزيئات باستخدام المجهر ؛ إذا كان المستحلب ماء في الزيت ، فإن الجزيئات تلعب دور الاستجماتيزم ، ويمكن رؤية الخطوط العريضة الصحيحة للجزيئات فقط مع المجهر ؛

العوامل الرئيسية التي تؤثر على نوع المستحلب

(1) حجم المرحلة:

تم اقتراح نظرية حجم المرحلة من قبل 0stwald من منظور هندسي. وجهة النظر هي أن على افتراض أن الخرزات السائلة من المستحضر هي نفس الحجم والكرات الصلبة ، فإن جزء حجم الطور من الخرز السائل يمكن أن يمثل فقط 74.02 ٪ من إجمالي الحجم عندما تكون معبأة بشكل كثيف. إذا كان عدد حجم المرحلة المتكاملة للخرز السائل أكبر من 74.02 ٪ ، فسيتم تشوه الغسول أو التالف.

(أ) قطرات موحدة غنية بالمستحلب المنسوج
(ب) مستحلب تكديس كثيف قطرات غير مستوية
(ج) القطرات السائلة غير الكروية تتطلب التراص والمستحلب (غير مستقر)

خذ مستحلب نوع O/W كمثال ، إذا كان عدد الطور المتكامل للزيت أكبر من 74.02 ٪ ، يمكن للمستحلب أن يشكل فقط نوع W/0 ، عندما يكون نوع O/I أقل من 25.98 ٪ ، وعندما يكون الكسر 25.98 ٪ -74.02 ٪ ، قد يشكل إما 0/W أو W0.

 

التركيب الجزيئي وخصائص المستحلبات - نظرية إسفين

تعتمد نظرية الإسفين على التركيب المكاني للمستحلبات لتحديد نوع المستحلب. تشير نظرية الإسفين إلى أن المناطق المستعرضة للمجموعات المحبة للماء والماء في المستحلبات ليست متساوية. يُنظر إلى جزيئات المستحلبات على أنها أسافين ، مع نهاية واحدة أكبر والأخرى أصغر. يمكن إدخال الطرف الأصغر من المستحلب في سطح القطرات مثل إسفين وترتيب بطريقة اتجاهية في واجهة المياه الزيتية. يمتد الطرف القطبي المحبب إلى الطور المائي ، بينما تمتد سلسلة الهيدروكربون الدهنية إلى مرحلة الزيت ، مما يؤدي إلى زيادة القوة البينية.

 

تأثير مادة المستحلب على نوع المستحلب

بالإضافة إلى تأثير العوامل مثل مواد تكوين المستحلب وظروف تكوين المستحلب ، فإن الظروف الخارجية لها أيضًا تأثير على نوع المستحلب. على سبيل المثال ، تكون الطبيعة المحبة للماء والدهون لجدار المستحلب قويًا ، ويسهل تشكيل مستحلب O/W عندما تكون الطبيعة المحبة للماء لجدار المستحلب قويًا ، في حين أن المستحلب W/0 يسهل تشكيله عندما تكون الطبيعة الدهنية لجدار المستحلب قويًا. والسبب هو أن السائل يحتاج إلى الحفاظ على طبقة من الطور المستمر على الحائط ، بحيث ليس من السهل أن يتم تفريقها إلى حبات سائلة عند التحريك. الزجاج ماء في حين أن البلاستيك مسعور ، لذا فإن الأول عرضة لتشكيل مستحلبات O/W بينما يكون الأخير عرضة لتشكيل المستحلبات مع 0.

 

نظرية سرعة التجميع من مرحلتين

تبدأ نظرية سرعة التحالف من تأثير سرعة التحالف لنوعين من القطرات التي تشكل المستحلب على المستحلب ، والقضاة أن سرعة الالتفاف للنوعين من القطرات تعتمد على سرعة الاندماج لنوعين من القطرات عندما تغطي المستحلب ، والقطار ، والقتل معًا الطلب.

 

درجة حرارة

ستؤدي زيادة درجة الحرارة إلى خفض درجة ترطيب المجموعات المحبة للماء ، مما يقلل من الماء من الجزيئات. لذلك ، قد يتحول مستحلب 0/W الذي يتشكل في درجات حرارة منخفضة إلى مستحلب W/0 عند التسخين. درجة حرارة الانتقال هذه هي درجة الحرارة التي تصل فيها الخواص المحبة للماء والدهون للوحدة السطحي إلى توازن مناسب ، المعروف باسم حفرة درجة حرارة انتقال الطور.

ومع ذلك ، عندما يكون تركيز المستحلب كبيرًا بما يكفي للتغلب على تأثير خاصية ترطيب مادة المستحلب ، يعتمد نوع المستحلب الذي يتشكل فقط على طبيعة المستحلب نفسه وليس له علاقة بالماء والدهون في جدار الوعاء.