Эмульсии

Эмульсиями называются микрогетерогенные системы, состоящие из двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в другой жидкости в виде мелких капель. В них размер капель составляет 10⁻⁷ – 10⁻⁵ м.

Основными условиями образования лиофобных эмульсий являются взаимная нерастворимость компонентов эмульсии и наличие стабилизатора (эмульгатора).

Эмульсии получают конденсацией или диспергированием. На практике эмульсии чаще получают механическим диспергированием в присутствии эмульгатора. При этом соблюдают два правила: эмульгатор и дисперсионная среда должны иметь одинаковую полярность и эмульгируемую жидкость (дисперсную фазу) добавляют малыми порциями к жидкости (дисперсионной среде), в которой растворен эмульгатор. Перемешивание (диспергирование) жидкостей проводят в мешалках, в коллоидных мельницах, с применением ультразвука, продавливанием жидкостей через небольшие отверстия и другими методами. Самопроизвольное диспергирование жидкости и образование эмульсии возможно в результате снижения поверхностного натяжения между жидкостями почти до нуля. Например, при растворении больших количеств ПАВ (18−40%) образуются эмульсолы, а при смешении жидкостей вблизи критической температуры растворения – критические или лиофильные эмульсии. Самопроизвольно образующиеся эмульсии термодинамически устойчивы, в них капли имеют малый размер.

Эмульсии классифицируют по полярности и по концентрации дисперсной фазы. По полярности различают прямые и обратные эмульсии. Прямые эмульсии представляют системы, в которых капли неполярной жидкости (условно М − масло) распределены в полярной дисперсионной среде (условно В − вода). Примером прямой эмульсии (В/М) является молоко. В обратной эмульсии капли полярной жидкости диспергированы в неполярной дисперсионной среде (М/В). Примером обратной эмульсии является сливочное масло.

По концентрации различают разбавленные (объемная доля дисперсной фазы меньше 0,1%), концентрированные (j = 0,1 − 74%) и высококонцентрированные (j > 74%). К разбавленным эмульсиям относятся эмульсолы, применяемые в качестве смазочных и охлаждающих жидкостей при обработке металлов, ароматные (мятная, укропная) воды. Молоко, млечный сок растений-каучуконосов (латекс), сливочное масло относят к концентрированным эмульсиям, а кремы, битумы, смазки – к высококонцентрированным.