Emultsioen egonkortasuna arautzen duten faktoreak
Aplikazio praktikoetan, emultsio baten egonkortasunak fase sakabanatuko tantek koaleszentziari aurre egiteko duten gaitasunari egiten dio erreferentzia. Emultsioaren egonkortasuna neurtzeko metriken artean, tanta sakabanatuen arteko koaleszentzia-tasa da garrantzitsuena; bolumen-unitateko tanta kopurua denboran zehar nola aldatzen den neurtuz zehaztu daiteke. Emultsioko tantak handiagoetan bat egiten dutenean eta azkenean haustura eragiten dutenean, prozesu honen abiadura batez ere faktore hauen araberakoa da: gainazaleko filmaren propietate fisikoak, tanten arteko aldarapen elektrostatikoa, polimero-filmen oztopo esterikoa, fase jarraituaren biskositatea, tanten tamaina eta banaketa, fase-bolumenaren erlazioa, tenperatura eta abar.
Hauetatik, gainazaleko filmaren izaera fisikoa, elkarrekintza elektrikoak eta oztopo esterikoa dira kritikoenak.
(1) Aurpegi-gainazaleko filmaren propietate fisikoak
Fase sakabanatuko tanta arteko talka koaleszentziaren aurrebaldintza da. Koaleszentzia etengabe gertatzen da, tanta txikiak handiagoetan txikituz emultsioa hautsi arte. Talkaren eta bat-egitearen prozesuan, tanta gainazaleko filmaren erresistentzia mekanikoa da emultsioaren egonkortasunaren determinatzaile nagusia. Gainazaleko filmari erresistentzia mekaniko handia emateko, film koherentea izan behar du, hau da, bere gainazaleko molekula osagaiak indar lateral indartsuek lotuta. Filmak elastikotasun ona ere izan behar du, tanta-talken ondorioz kalte lokalizatuak gertatzen direnean, berez konpondu ahal izateko.
(2) Elkarrekintza elektrikoak
Emultsioetan tanta-gainazalek karga jakin batzuk har ditzakete hainbat arrazoirengatik: gainazal-aktibo ionikoen ionizazioa, ioi espezifikoen adsorzioa tanta-gainazalean, tanten eta inguruko ingurunearen arteko marruskadura, etab. Olio-ur (O/W) emultsioetan, tanten kargak funtsezko zeregina du agregazioa, koaleszentzia eta azkenean haustura saihesteko. Koloideen egonkortasun-teoriaren arabera, van der Waals indarrek tantak elkartzen dituzte; hala ere, tantak haien gainazaleko geruza bikoitzak gainjartzeko bezain hurbiltzen direnean, aldentze elektrostatikoak hurbiltasun handiagoa eragozten du. Argi dago, aldentzea erakarpena baino handiagoa bada, tantak gutxiago talka egiteko eta bat egiteko joera dute, eta emultsioa egonkor mantentzen da; bestela, koaleszentzia eta haustura gertatzen dira.
Ur-olio (W/O) emultsioei dagokienez, ur tantek karga gutxi dute, eta fase jarraituak konstante dielektriko baxua eta geruza bikoitz lodi bat dituenez, efektu elektrostatikoek eragin txikia baino ez dute egonkortasunean.
(3) Egonkortze esterikoa
Polimeroak emultsionatzaile gisa balio dutenean, gainazaleko geruza askoz lodiagoa bihurtzen da, tanta bakoitzaren inguruan ezkutu liofiliko sendo bat osatuz —tantak hurbiltzea eta kontaktuan jartzea eragozten duen hesi espazial bat—. Polimero molekulen izaera liofilikoak fase jarraituko likido kantitate handia harrapatzen du babes-geruzan, gel itxurakoa bihurtuz. Ondorioz, gainazaleko eskualdeak gainazaleko biskositate handiagoa eta biskoelastikotasun onuragarria erakusten ditu, eta horrek tantak bat egitea eragozten eta egonkortasuna mantentzen laguntzen du. Koaleszentziaren bat gertatu arren, polimero emultsionatzaileak askotan gainazal txikituan biltzen dira zuntz edo kristal forman, gainazaleko filma lodituz eta, horrela, koaleszentzia gehiago saihestuz.
(4) Tanta-tamainaren banaketaren uniformetasuna
Fase sakabanatu baten bolumen jakin bat tamaina ezberdineko tantatan hausten denean, tanta handiagoek osatzen duten sistemak gainazal-azalera txikiagoa du eta, beraz, gainazal-energia txikiagoa, egonkortasun termodinamiko handiagoa emanez. Tanta handi eta txikiak elkarrekin bizi diren emultsio batean, tanta txikiak txikitu egiten dira, handiak hazten diren bitartean. Aurrerapen hori kontrolik gabe jarraitzen badu, haustura gertatuko da azkenean. Beraz, tanta-tamaina banaketa estu eta uniformea duen emultsio bat egonkorragoa da batez besteko tanta-tamaina bera duen baina tamaina-tarte zabala duen emultsio bat baino.
(5) Tenperaturaren eragina
Tenperatura aldaketek gainazaleko tentsioa, gainazaleko filmaren propietateak eta biskositatea, emultsionatzailearen disolbagarritasun erlatiboa bi faseetan, fase likidoen lurrun-presioa eta tanta sakabanatuen mugimendu termikoa alda ditzakete. Aldaketa horiek guztiek emultsioaren egonkortasuna eragin dezakete eta faseen alderantzikatzea edo haustura ere eragin dezakete.
Argitaratze data: 2025eko azaroaren 27a