In generale, una fase di l'emulsione hè acqua o soluzione acquosa, chjamata fase acquosa; L'altra fase hè una fase organica chì hè immiscibile cù l'acqua, cunnisciuta cum'è fase oleosa.

1. Classificazione

Trè metudi di classificazione:

1. Classificatu per fonte: prudutti naturali è prudutti sintetici;

2. Classificatu per pesu moleculare: emulsionanti di bassu pesu moleculare (c10-c20) è emulsionanti di altu pesu moleculare (c migliaia);

3. Sicondu s'ellu pò ionizà in suluzione acquosa, pò esse divisu in tipu ionicu (anioni, cationi, è anioni è cationi) è tipu non ionicu.

Questu hè u metudu di classificazione u più cumunimenti utilizatu.

 

2. A funzione è u principiu di l'emulsionanti

A funzione principale di l'emulsionanti hè di riduce a tensione superficiale di i dui liquidi chì sò emulsionati. Dunque, quandu i tensioattivi sò usati cum'è emulsionanti, una estremità di u so gruppu idrofobicu si adsorbe nantu à a superficia di particelle liquide insolubili (cum'è l'oliu), mentre chì u gruppu idrofilu si stende versu l'acqua. I tensioattivi sò disposti direzionalmente nantu à a superficia di e particelle liquide per furmà un film d'adsorbimentu idrofilu (film interfacciale), in modu da riduce l'attrazione mutuale trà e gocce, riduce a tensione superficiale trà duie fasi è prumove a dispersione mutuale per furmà emulsioni.

A cuncentrazione di tensioattivi hà un impattu direttu nantu à a forza di a maschera faciale interfaciale. Cù una alta cuncentrazione, ci sò parechje molecule di tensioattivi adsorbite nantu à l'interfaccia, furmendu una maschera faciale d'interfaccia densa è forte.

Diversi emulsionanti anu diversi effetti di emulsificazione, è a quantità necessaria per ottene l'effettu di emulsificazione ottimale varia ancu. In generale, più grande hè a forza moleculare di l'emulsionante chì forma a maschera facciale di cunfine, più alta hè a forza di u film è più stabile hè a lozione; À u cuntrariu, più chjuca hè a forza, più bassa hè a forza di u film è più instabile hè l'emulsione.

Quandu ci sò molecule organiche polari cum'è l'alcol grassu, l'acidu grassu è l'amina grassa in a maschera facciale, a forza di a membrana hè significativamente migliurata. Questu hè perchè e molecule emulsionanti interagiscenu cù e molecule polari cum'è l'alcol, l'acidu è l'amina in u stratu di adsorbimentu di l'interfaccia per furmà un cumplessu, chì aumenta a forza di a maschera facciale di l'interfaccia.

L'emulsionante cumpostu da più di dui tensioattivi hè un emulsionante mistu. A causa di a forte interazione trà e molecule, a tensione interfacciale hè significativamente ridutta, a quantità di emulsionante adsorbitu nantu à l'interfaccia hè significativamente aumentata, è a densità è a forza di a maschera facciale interfacciale furmata sò aumentate.

Durante a furmazione di l'emulsione, a tensione interfacciale trà l'oliu è l'acqua hè assai ridutta per via di a participazione di tensioattivi, è diventa una emulsione stabile. Tuttavia, ci hè sempre una tensione interfacciale oliu-acqua in l'emulsione chì ùn pò micca ghjunghje à zeru per via di e restrizioni di CMC o di solubilità. Dunque, a lozione hè un sistema termodinamicu instabile.

A tensione interfacciale trà l'oliu è l'acqua di a microemulsione hè cusì bassa chì ùn pò esse misurata. Hè un sistema termodinamicu stabile. Questu hè principalmente ottenutu aghjunghjendu un secondu tipu di tensioattivu cù proprietà cumpletamente diverse (cum'è alcooli di dimensioni moderate cum'è pentanol, esanol è eptanol, cunnisciuti cum'è co-tensioattivi), chì ponu riduce ulteriormente a tensione interfacciale à un livellu assai chjucu, ancu risultendu in valori negativi istantanei. Questu pò esse spiegatu da l'equazione di adsorbimentu di Gibbs per i sistemi multi-cumponenti.

 

3. Tipu d'emulsione

Tipu

Emulsione cumuna, una fase hè acqua o soluzione acquosa, è l'altra hè materia urganica chì hè insolubile cù l'acqua, cum'è grassu, cera, ecc. L'emulsione furmata da acqua è oliu pò esse divisa in trè tippi:

(a) Tipu d'oliu in acqua (O'W)
(e) Latte cumpostu (P/O/P)
(b) Tipu d'oliu in acqua (W/O)

(1) Emulsione oliu/acqua (0/W), oliu dispersu in acqua. L'oliu hè una fase dispersa (fase interna), è l'acqua hè una fase cuntinua (fase esterna) d'oliu in emulsione d'acqua, chì pò esse diluita cù acqua. Cum'è u latte, u latte di soia, ecc.

(2) Emulsione acqua/oliu (W/0), acqua dispersa in oliu. L'acqua hè una fase dispersa (fase interna) è l'oliu hè una fase cuntinua (fase esterna) di emulsione acqua in oliu. Stu tipu d'emulsione pò esse diluita cù oliu. Cum'è u burru artificiale, u petroliu grezzu, ecc.

(3) L'emulsioni in forma d'anellu, furmate da a dispersione alternata di fasi d'acqua è d'oliu stratu per stratu, si presentanu principalmente in duie forme: oliu in acqua è oliu in oliu 0/W/0 (vale à dì fase acquosa cù gocce d'oliu disperse sospese in fase oleosa è acqua in oliu è acqua in acqua W/0/W (vale à dì fase oleosa cù gocce d'acqua disperse sospese in fase acquosa). Stu tipu d'emulsione hè raru è esiste generalmente in u petroliu grezzu.

 

Metudu di verificazione di u tipu d'emulsione

(1) Metudu di diluzione

Diluite l'emulsione cù u listessu liquidu cum'è a fase cuntinua. L'emulsione solubile in acqua hè di tipu oliu/acqua, è l'emulsione solubile in oliu hè di tipu acqua/oliu.
Per esempiu, u latte pò esse diluitu cù l'acqua, ma ùn pò esse miscibile cù l'oliu vegetale. Si pò vede chì u latte hè una emulsione O/W.

(2) Metudu conduttivu

A cunduttività di l'acqua è di l'oliu hè assai diversa, è a cunduttività di l'emulsione oliu/acqua hè centinaie di volte più grande di quella di l'acqua/oliu. Dunque, dui elettrodi sò inseriti in l'emulsione è u neon hè cunnessu in serie in u circuitu, è a luce oliu/acqua hè accesa.

(3) Metudu di culurazione

Aghjunghjite 2-3 gocce di coloranti à base d'oliu o d'acqua in a provetta, è ghjudicate u tipu d'emulsione secondu u tipu di colorante chì pò fà chì a fase cuntinua sia culurata uniformemente.

(4) Metudu di bagnatura di carta da filtru

Lasciate cascà a lozione nantu à a carta da filtru. Sè u liquidu pò espandesi rapidamente è una piccula goccia ferma in u centru, a lozione hè oliu in acqua; sè e gocce di lozione ùn si espandenu micca, hè di tipu oliu in acqua.

(5) Metudu di rifrazione ottica

L'indice di rifrazione differente di l'acqua è di l'oliu à a luce hè adupratu per identificà u tipu d'emulsione. Sè l'emulsione hè oliu in acqua, e particelle ghjocanu un rolu di raccolta di luce, è solu u contornu sinistro di e particelle pò esse vistu cù un microscopiu; Sè l'emulsione hè acqua in oliu, e particelle ghjocanu u rolu di astigmatismu, è solu u contornu drittu di e particelle pò esse vistu cù un microscopiu;

I principali fattori chì influenzanu u tipu d'emulsione

(1) Volume di fase:

A teoria di u vulume di fase hè stata pruposta da 0stwald da una perspettiva geometrica. U puntu di vista hè chì supponendu chì e perle liquide di lozione sianu di a listessa dimensione è sfere rigide, a frazione di vulume di fase di e perle liquide pò rapprisintà solu u 74,02% di u vulume tutale quandu sò più densamente imballate. Se u numeru integrale di vulume di fase di e perle liquide hè più grande di 74,02%, a lozione serà deformata o dannighjata.

(a) Emulsione tessuta a pelo uniforme ricca di gocce
(b) Emulsione di impilamentu densu di gocce irregulari
(c) E gocce di liquidu non sferiche necessitanu impilamentu è emulsione (instabile)

Pigliate l'esempiu di l'emulsione di tipu O/W, se u numeru integrale di fase di l'oliu hè più grande di 74,02%, l'emulsione pò furmà solu u tipu W/0, quandu u tipu O/i hè menu di 25,98%, è quandu a frazione hè 25,98% -74,02%, pò furmà u tipu 0/W o W0.

 

Struttura Moleculare è Proprietà di l'Emulsionanti - Teoria di u Cuneu

A teoria di u cuneu hè basata annantu à a struttura spaziale di l'emulsionanti per determinà u tipu d'emulsione. A teoria di u cuneu suggerisce chì l'aree di sezione trasversale di i gruppi idrofili è idrofobi in l'emulsionanti ùn sò micca uguali. E molecule di l'emulsionanti sò viste cum'è cunei, cù una estremità più grande è l'altra più chjuca. L'estremità più chjuca di l'emulsionante pò esse inserita in a superficia di a goccia cum'è un cuneu è disposta in modu direzionale à l'interfaccia oliu-acqua. L'estremità polare idrofila si estende in a fase acquosa, mentre chì a catena idrocarburica lipofila si estende in a fase oleosa, risultendu in una maggiore forza interfacciale.

 

Influenza di u materiale emulsionante nantu à u tipu d'emulsione

In più di l'influenza di fattori cum'è i materiali di cumpusizione di l'emulsione è e cundizioni di furmazione di l'emulsione, e cundizioni esterne anu ancu un impattu annantu à u tipu d'emulsione. Per esempiu, a natura idrofila è lipofila di u muru di l'emulsione hè forte, è l'emulsione O/W hè faciule da furmà quandu a natura idrofila di u muru di l'emulsione hè forte, mentre chì l'emulsione W/0 hè faciule da furmà quandu a natura lipofila di u muru di l'emulsione hè forte. A ragione hè chì u liquidu hà bisognu di mantene un stratu di fase cuntinua annantu à u muru, in modu chì ùn sia micca faciule da disperde in perle liquide quandu si mischia. U vetru hè idrofilu mentre chì a plastica hè idrofoba, dunque u primu hè propensu à furmà emulsioni O/W mentre chì u secondu hè propensu à furmà emulsioni W/0.

 

Teoria di a Velocità d'Aggregazione di Dui Fasi

A teoria di a velocità di coalescenza parte da l'influenza di a velocità di coalescenza di i dui tipi di gocce chì custituiscenu l'emulsione nantu à l'emulsione, è ghjudica chì a velocità di coalescenza di i dui tipi di gocce dipende da a velocità di coalescenza di i dui tipi di gocce quandu l'emulsione, u squalu è l'uccisione coprenu inseme a dumanda.

 

Temperatura

Un aumentu di a temperatura diminuirà u gradu d'idratazione di i gruppi idrofili, riducendu cusì l'idrofilicità di e molecule. Dunque, l'emulsione 0/w furmata à basse temperature pò trasfurmà si in una emulsione W/0 quandu si riscalda. Sta temperatura di transizione hè a temperatura à a quale e proprietà idrofile è lipofile di u tensioattivu righjunghjenu un equilibriu adattatu, cunnisciutu cum'è a temperatura di transizione di fase PIT.

Tuttavia, quandu a cuncentrazione di l'emulsionante hè abbastanza grande per superà l'influenza di a pruprietà bagnante di u materiale emulsionante, u tipu d'emulsione furmata dipende solu da a natura di l'emulsionante stessu è ùn hà nunda à chì vede cù l'idrofilicità è a lipofilicità di a parete di u vasu.