Manifestacije nestabilnosti emulzija (flokulacija, koalescencija, stratifikacija i deemulgacija)

Postoji nekoliko manifestacijanestabilnost emulzijeflokulacija, koalescencija, stratifikacija (ili sedimentacija), deemulgacija, fazna inverzija i Ostwaldovo zrenje.

1. Flokulacija

Dispergirane kapljice u emulziji se agregiraju i formiraju klastere trodimenzionalnih kapljica, koje se definišu kao flokule, a taj proces se naziva flokulacija. U normalnim okolnostima, nema značajnih promjena u veličini i raspodjeli kapljica unutar flokula, te se ne događa koalescencija kapljica, pri čemu kapljice zadržavaju svoja prvobitna svojstva. Flokulaciju izazivaju privlačne sile između kapljica. Takve sile su obično slabe, što proces flokulacije čini reverzibilnim (poznato kao slaba flokulacija), a miješanje može odvojiti flokule.

2.Koalescencija

Ako se kapljice flokulata spoje, tečni filmovi sitnih kapljica unutra pucaju i formiraju veće tečne kuglice. Ovaj proces se definiše kao koalescencija. Koalescencija je nepovratan proces koji dovodi do smanjenja broja kapljica i potpunog razlaganja emulzija, odnosno odvajanja ulja i vode. Flokulacija služi kao uvod u koalescenciju, dok je koalescencija direktan uzrok oštećenja emulzije.

3.Stratifikacija

Zbog razlike u gustoći između uljne faze i vodene faze, kapljice će plutati ili tonuti pod djelovanjem gravitacije, uspostavljajući uravnoteženi gradijent koncentracije kapljica u emulziji. Ovaj proces je poznat kao stvaranje kreme ili sedimentacija. Iako stvaranje kreme narušava ujednačenost emulzije, sama emulzija nije u potpunosti uništena.

4.Deemulgacija

Emulzija je termodinamički nestabilan sistem čije je krajnje ravnotežno stanje separacija i stratifikacija ulja i vode (kao što je vodeni sloj i sloj ulja), a deemulgacija je njen neizbježan ishod. U određenim industrijskim oblastima, umjesto toga je potrebna deemulgacija. Na primjer, deemulgacija sirove nafte (W/O) radi postizanja separacije ulja i vode.

5. Varijanta

Emulzija može preći iz tipa V/O u tip O/V ili obrnuto, zbog promjena uslova emulgovanja, a ovaj proces je poznat kao fazna inverzija.

6. Ostwaldovo zrenje

Emulzije s kapljicama različitih veličina (polidisperzne emulzije) mogu ostati stabilne i odoljeti flokulaciji ili koalescenciji. Međutim, vremenom se raspodjela veličine kapljica pomiče prema većim kapljicama, krivulja raspodjele veličine kapljica postaje koncentriranija, a veličine kapljica teže da budu ujednačene. Ovaj fenomen, sličan procesu sazrijevanja kristala, naziva se Ostwaldovo sazrijevanje.