Faktoroj Regantaj la Stabilecon de Emulsioj
En praktikaj aplikoj, la stabileco de emulsio rilatas al la kapablo de la disigitaj fazaj gutetoj rezisti kunfandiĝon. Inter la metrikoj por mezuri la stabilecon de emulsio, la rapideco de kunfandiĝo inter disigitaj gutetoj estas plej grava; ĝi povas esti determinita per mezurado de kiel la nombro da gutetoj por unuovolumeno ŝanĝiĝas laŭlonge de la tempo. Ĉar gutetoj en la emulsio kunfandiĝas en pli grandajn kaj finfine kondukas al rompiĝo, la rapideco de ĉi tiu procezo dependas ĉefe de la jenaj faktoroj: la fizikaj ecoj de la interfaca filmo, elektrostatika repuŝo inter gutetoj, stera malhelpo de polimeraj filmoj, viskozeco de la kontinua fazo, grandeco kaj distribuo de gutetoj, faza volumena proporcio, temperaturo, kaj tiel plu.
El ĉi tiuj, la fizika naturo de la interfaca filmo, elektraj interagoj, kaj stera malhelpo estas la plej kritikaj.
(1) Fizikaj ecoj de la interfaca filmo
Kolizio inter dispersitaj gutetoj estas la antaŭkondiĉo por kunfandiĝo. Kunfandiĝo okazas senĉese, ŝrumpigante malgrandajn gutetojn en pli grandajn ĝis la emulsio rompiĝas. Dum la kolizio kaj kunfandiĝo, la mekanika forto de la interfaca filmo de la guteto staras kiel la plej grava determinanto de emulsia stabileco. Por doti la interfacan filmon per konsiderinda mekanika forto, ĝi devas esti kohera filmo - ĝiaj konsistigaj surfaktant-molekuloj estas ligitaj kune per fortaj lateralaj fortoj. La filmo ankaŭ devas posedi bonan elastecon, por ke kiam okazas loka difekto pro gutetaj kolizioj, ĝi povu spontanee ripari sin.
(2) Elektraj Interagoj
Gutetaj surfacoj en emulsioj povas akiri certajn ŝargojn pro diversaj kialoj: jonigo de jonaj surfaktantoj, adsorbo de specifaj jonoj sur la guteta surfaco, frotado inter gutetoj kaj la ĉirkaŭa medio, ktp. En oleo-en-akvaj (O/A) emulsioj, la ŝargado de gutetoj ludas gravan rolon en malhelpado de agrego, kunfandiĝo kaj fina rompiĝo. Laŭ la teorio pri koloida stabileco, fortoj de van der Waals tiras gutetojn kune; tamen kiam gutetoj alproksimiĝas sufiĉe proksime por ke iliaj surfacaj duoblaj tavoloj interkovriĝu, elektrostatika repuŝo malhelpas plian proksimecon. Klare, se repuŝo superpezas altiron, gutetoj malpli emas kolizii kaj kunfandiĝi, kaj la emulsio restas stabila; alie, kunfandiĝo kaj rompiĝo sekvas.
Koncerne akvo-en-oleajn (W/O) emulsiojn, akvogutetoj portas malmultan ŝargon, kaj ĉar la kontinua fazo havas malaltan dielektrikan konstanton kaj dikan duoblan tavolon, elektrostatikaj efikoj penas nur malgrandan influon sur stabilecon.
(3) Stera Stabiligo
Kiam polimeroj funkcias kiel emulsiigiloj, la interfaca tavolo fariĝas konsiderinde pli dika, formante fortikan liofilan ŝildon ĉirkaŭ ĉiu guteto - spacan barieron, kiu malhelpas gutetojn alproksimiĝi kaj kontaktiĝi. La liofila naturo de polimeraj molekuloj ankaŭ kaptas konsiderindan kvanton da kontinua faza likvaĵo ene de la protekta tavolo, igante ĝin ĝelsimila. Sekve, la interfaca regiono montras pliigitan interfacan viskozecon kaj favoran viskoelastecon, kiuj helpas malhelpi gutetan kunfandiĝon kaj konservi stabilecon. Eĉ se iu kunfandiĝo okazas, polimeraj emulsiigiloj ofte kuniĝas ĉe la malpliigita interfaco en fibrecaj aŭ kristalaj formoj, densigante la interfacan filmon kaj tiel malhelpante plian kunfandiĝon.
(4) Homogeneco de Distribuo de Gutetoj
Kiam difinita volumeno de dispersita fazo estas rompita en gutetojn de diversaj grandecoj, la sistemo konsistanta el pli grandaj gutetoj havas pli malgrandan totalan interfacan areon kaj tial pli malaltan interfacan energion, donante pli grandan termodinamikan stabilecon. En emulsio, kie gutetoj de kaj grandaj kaj malgrandaj grandecoj kunekzistas, malgrandaj gutetoj emas ŝrumpi dum grandaj kreskas. Se ĉi tiu progreso daŭras senbride, rompiĝo poste okazos. Tial, emulsio kun mallarĝa, unuforma guta grandecdistribuo estas pli stabila ol unu, kies averaĝa guta grandeco estas la sama, sed kies grandecintervalo estas larĝa.
(5) Influo de temperaturo
Temperaturŝanĝiĝoj povas ŝanĝi interfacan tension, la ecojn kaj viskozecon de la interfaca filmo, la relativan solveblecon de la emulsiigilo en la du fazoj, la vaporpremon de la likvaj fazoj, kaj la termikan moviĝon de disigitaj gutetoj. Ĉiuj ĉi tiuj ŝanĝoj povas influi la stabilecon de emulsio kaj eĉ povas indukti fazinversion aŭ rompiĝon.
Afiŝtempo: 27-a de novembro 2025