Fattori chì guvernanu a stabilità di l'emulsioni
In l'applicazioni pratiche, a stabilità di una emulsione si riferisce à a capacità di e gocce di fase dispersa di resiste à a coalescenza. Trà e metriche per valutà a stabilità di l'emulsione, a velocità di coalescenza trà e gocce disperse hè di primura; pò esse determinata misurendu cumu u numeru di gocce per unità di vulume cambia cù u tempu. Mentre e gocce in l'emulsione si fundenu in gocce più grande è infine portanu à a rottura, a velocità di stu prucessu dipende principalmente da i seguenti fattori: e proprietà fisiche di u film interfaciale, a repulsione elettrostatica trà e gocce, l'impedimentu stericu da i filmi polimerici, a viscosità di a fase cuntinua, a dimensione è a distribuzione di e gocce, u rapportu di u vulume di fase, a temperatura, ecc.
Di questi, a natura fisica di u film interfaciale, l'interazzione elettriche è l'impedimentu stericu sò i più critichi.
(1) Proprietà fisiche di u filmu interfacciale
A collisione trà e gocce in fase dispersa hè u prerequisitu per a coalescenza. A coalescenza procede incessantemente, riducendu e piccule gocce in gocce più grande finu à chì l'emulsione si rompe. In u corsu di a collisione è di a fusione, a resistenza meccanica di u film interfaciale di a goccia hè u determinante principale di a stabilità di l'emulsione. Per dà à u film interfaciale una resistenza meccanica sustanziale, deve esse un film coerente - e so molecule tensioattive custituenti sò ligate inseme da forti forze laterali. U film deve ancu pussede una bona elasticità, affinchì quandu si verificanu danni lucalizati da collisioni di gocce, possi riparassi spontaneamente.
(2) Interazioni elettriche
E superfici di e goccioline in l'emulsioni ponu acquistà certe cariche per diverse ragioni: ionizazione di tensioattivi ionichi, adsorbimentu di ioni specifichi nantu à a superficia di a gocciolina, attritu trà e goccioline è u mediu circundante, ecc. In l'emulsioni oliu-in-acqua (O/W), a carica di e goccioline ghjoca un rolu vitale in a prevenzione di l'aggregazione, a coalescenza è l'eventuale rottura. Sicondu a teoria di a stabilità di i colloidi, e forze di van der Waals tiranu e goccioline inseme; eppuru quandu e goccioline si avvicinanu abbastanza per chì i so doppi strati superficiali si sovrapponganu, a repulsione elettrostatica impedisce una maggiore vicinanza. Chiaramente, se a repulsione supera l'attrazione, e goccioline sò menu propensi à scontrarsi è à coalescenza, è l'emulsione ferma stabile; altrimenti, ne derivanu coalescenza è rottura.
In quantu à l'emulsioni acqua-in-oliu (W/O), e gocce d'acqua portanu poca carica, è postu chì a fase cuntinua hà una bassa costante dielettrica è un doppiu stratu grossu, l'effetti elettrostatici esercenu solu una influenza minore nantu à a stabilità.
(3) Stabilizazione Sterica
Quandu i polimeri servenu cum'è emulsionanti, u stratu interfaciale diventa sustanzialmente più grossu, furmendu un robustu scudo liofilu intornu à ogni goccia - una barriera spaziale chì impedisce à e gocce di avvicinassi è di fà cuntattu. A natura liofila di e molecule di polimeru intrappola ancu una quantità considerablee di liquidu in fase cuntinua in u stratu protettivu, rendendulu simile à un gel. Di cunsiguenza, a regione interfaciale presenta una viscosità interfaciale aumentata è una viscoelasticità favurevule, chì aiutanu à prevene a fusione di e gocce è à priservà a stabilità. Ancu s'ellu si verifica una certa coalescenza, l'emulsionanti polimeri si assemblanu spessu à l'interfaccia diminuita in forme fibrose o cristalline, ispessendu u film interfaciale è impedendu cusì un'ulteriore coalescenza.
(4) Uniformità di a distribuzione di a dimensione di e gocce
Quandu un vulume datu di fase dispersa hè spartutu in gocce di diverse dimensioni, u sistema cumpostu da gocce più grande hà una superficia interfacciale tutale più chjuca è dunque una energia interfacciale più bassa, cunferendu una maggiore stabilità termodinamica. In una emulsione induve coesistenu gocce di dimensioni grandi è chjuche, e gocce chjuche tendenu à restringe si mentre quelle grande crescenu. Se sta progressione cuntinueghja senza cuntrollu, a rottura si verificerà eventualmente. Dunque, una emulsione cù una distribuzione di dimensioni di gocce stretta è uniforme hè più stabile di una chì a dimensione media di e gocce hè a stessa, ma chì a gamma di dimensioni hè larga.
(5) Influenza di a temperatura
E variazioni di temperatura ponu alterà a tensione interfaciale, e proprietà è a viscosità di u film interfaciale, a relativa solubilità di l'emulsionante in e duie fasi, a pressione di vapore di e fasi liquide è u muvimentu termicu di e gocce disperse. Tutti questi cambiamenti ponu influenzà a stabilità di l'emulsione è ponu ancu induce l'inversione o a rottura di fase.
Data di publicazione: 27 di nuvembre di u 2025