Методы получения эмульсий

распределенных одна в другой в виде капель.






В микрогетерогенной (грубодисперсной системе)

размеры частиц от 10-7 до 10-5 м
В эмульсии одна жидкость полярная, другая нет

≤ Cd ≤ 74% об.)
Высококонцентрированные (Cd > 74% об.)

По полярности

дисперсной фазы и дисперсионной среды:
Эмульсии 1-го рода (прямые) М/В; неполярная в полярной
Примеры: молоко, сметана, майонез, краски, клеи, битумные эмульсии
Эмульсии 2-го рода (обратные) В/М; полярная в неполярной
Примеры: маргарин, сливочное масло, нефть, косметические кремы

термодинамически устойчивом состоянии, если она будет состоять из двух сплошных

слоев: верхнего (более легкая жидкость) и нижнего (более тяжелая жидкость).
При дроблении одного из слоев на капли возрастает межфазная поверхность, следовательно, свободная поверхностная энергия также возрастает. Система становится термодинамически неустойчивой.
Чем больше энергии затрачено на образование эмульсии, тем более неустойчивой она будет.
Практически все эмульсии, кроме самопроизвольно образующихся, получают только с использованием эмульгаторов.

состоящие из полярной жидкости, неполярной жидкости и эмульгатора. Одна из

жидкостей в виде капель.

отдельных молекул. Таким образом получаются критические эмульсии при выделении капель новой фазы из раствора вблизи критической

температуры смешения.
В основе конденсационных методов лежат процессы возникновения и роста зародышей новых фаз.
Образование систем по конденсационному механизму возможно, если возникает большое число зародышей новой термодинамически более стабильной фазы и скорость роста этих зародышей лежит в области определенных умеренных значений.

том, что в газообразной системе при изменении температуры давление пара

может стать выше равновесного давления пара над жидкостью, и в газообразной фазе возникает новая жидкая фаза.
Пар одной жидкости (будущая дисперсная фаза) вводят под поверхность другой жидкости (будущая дисперсионная среда). Пар становится пересыщенным и конденсируется в виде капель размером 1 мкм. Капли стабилизируются в жидкости, содержащей соответствующий эмульгатор.
На размер образующихся капель влияют давление инжектируемого пара, диаметр впускного сопла, эмульгатор.

химических потенциал компонента в дисперсной среде становится выше равновесного и

тенденция к переходу в равновесное состояние приводит к образованию новой фазы.
Вещество (дисперсная фаза в будущей эмульсии) растворяют в «хорошем» растворителе с образованием истинного раствора. Если в полученный раствор ввести другой растворитель, который смешивается с первым растворителем, но не смешивается с веществом, то растворенное вещество будет объединяться в капли, образуя эмульсию.
Истинный (молекулярный) раствор - это разновидность раствора в котором размеры частиц растворенного вещества предельно малы и сопоставимы с размером частиц растворителя.

Накопление свободной энергии в процессе диспергирования происходит за счет внешней

механической работы, переходящей в свободную поверхностную энергию.
Происходит за счет дробления грубодисперсной системы, представляющей собой два несмешивающихся жидких слоя.

гомогенизации, выдавливанию сплошных жидкостей, одна из которых содержит эмульгатор.
Метод прерывистого

встряхивания (d капель - 50÷100 мкм). Образование эмульсии демонстрируют, энергично встряхивая пробирку с двумя жидкостями.
Применение смесителей.
Промышленность выпускает смесители разнообразных конструкций: с мешалками пропеллерного и турбинного типов, коллоидные мельницы, гомогенизаторы.
Гомогенизаторы - это устройства, в которых диспергирование жидкости достигается пропусканием её через малые отверстия под высоким давлением. Эти устройства широко применяются для гомогенизации молока, в ходе которой средний диаметр капель молока понижается до 0,2 мкм, и такое молоко не отстаивается.

15 кГц) и распространяется вплоть до 109 Гц. Для эмульгирования

должен применяться ультразвук большей мощности, наиболее эффективной является область частот 20-50 кГц.

находятся в стадии развития и совершенствования. Они имеют ряд очевидных

преимуществ, из которых главное - высокая монодисперсность получаемых эмульсий. Эти методы позволяют получать эмульсии обоих типов с меньшей концентрацией эмульгатора, чем с помощью других методов. Однако электрические методы имеют и недостатки. Так, если жидкости обладают заметной вязкостью, то эмульгирование затруднено или вообще невозможно.
Жидкость помещают в сосуд с капиллярной воронкой, которую соединяют положительным полюсом источника высокого напряжения. Сосуд вставляют в большую круглодонную колбу с заземленным металлическим электродом на дне и жидкостью (дисперсионной средой). Образующиеся при истечении из капилляра мелкие капли, попадая в жидкость, образуют эмульсию.

извне, например, в двухкомпонентной гетерогенной (без эмульгатора) системе при температуре,

близкой к критической температуре взаиморастворения жидкостей.
При этой температуре поверхностное натяжение становится крайне малым, при этом эмульсии образуются самопроизвольно.
Избыток свободной поверхностной энергии, возникающий при образовании капель, компенсируется энтропийным фактором – стремлением вещества к равномерному распределению в объеме системы. Каждая фаза этой эмульсии является насыщенным раствором одной жидкости в другой.

условии очень низких значений поверхностного натяжения заключается одна из характерных

особенностей эмульсий, отсутствующая у всех других дисперсных систем.
Эмульсии, которые образуются самопроизвольно и, следовательно, являются термодинамически устойчивыми, иногда называют лиофильными эмульсиями.

Самопроизвольное эмульгирование

2017