Þættir sem stjórna stöðugleika fleyta
Í hagnýtum tilgangi vísar stöðugleiki emulsíu til getu dropanna í dreifðu fasanum til að standast samruna. Meðal mælikvarða til að meta stöðugleika emulsíu er samrunahraði milli dreifðra dropa mikilvægur; það er hægt að ákvarða með því að mæla hvernig fjöldi dropa á rúmmálseiningu breytist með tímanum. Þegar dropar í emulsíunni sameinast í stærri dropa og að lokum leiða til brots, veltur hraði þessa ferlis aðallega á eftirfarandi þáttum: eðliseiginleikum millifletisfilmunnar, rafstöðueiginleikum milli dropanna, sterískri hindrun frá fjölliðufilmum, seigu samfellda fasans, stærð og dreifingu dropanna, rúmmálshlutfalli fasa, hitastigi og svo framvegis.
Af þessu eru eðlisfræðileg einkenni milliflötsfilmunnar, rafmagnsvíxlverkanir og sterísk hindrun það sem mestu máli skiptir.
(1) Eðliseiginleikar millifletisfilmunnar
Árekstur milli dreifðra dropa er forsenda samruna. Samruni heldur áfram án afláts og smærri dropar minnka í stærri dropa þar til dropaeyran brotnar. Við árekstur og samruna er vélrænn styrkur milliflatarfilmu dropanna mikilvægasti ákvarðandi þáttur í stöðugleika fleytunnar. Til að veita milliflatarfilmunni verulegan vélrænan styrk verður hún að vera samhangandi filma - yfirborðsvirku sameindir hennar eru bundnar saman með sterkum hliðarkröftum. Filman verður einnig að hafa góða teygjanleika, þannig að þegar staðbundin skemmd verður vegna dropaárekstra geti hún lagað sig sjálfkrafa.
(2) Rafvirk víxlverkun
Yfirborð dropa í emulsiónum getur fengið ákveðna hleðslu af ýmsum ástæðum: jónun jónískra yfirborðsefna, aðsog tiltekinna jóna á yfirborð dropanna, núningur milli dropanna og nærliggjandi miðils, o.s.frv. Í olíu-í-vatni (O/W) emulsiónum gegnir hleðsla dropanna mikilvægu hlutverki í að koma í veg fyrir samloðun, samruna og að lokum brot. Samkvæmt kenningunni um kolloidstöðugleika draga van der Waals kraftar dropana saman; en þegar droparnir nálgast nógu nálægt til að tvöföld yfirborðslög þeirra skarast, hindrar rafstöðueiginleikar fráhrinding frekari nálægð. Ljóst er að ef fráhrinding vegur þyngra en aðdráttarafl, eru droparnir síður líklegir til að rekast saman og sameinast og emulsiónin helst stöðug; annars fylgir samruni og brot.
Hvað varðar vatn-í-olíu (W/O) emulsioner, þá bera vatnsdropar litla hleðslu, og þar sem samfellda fasinn hefur lágan rafsvörunarstuðul og þykkt tvöfalt lag, hafa rafstöðuvirkni aðeins lítil áhrif á stöðugleika.
(3) Sterísk stöðugleiki
Þegar fjölliður þjóna sem ýruefni verður milliflatarlagið verulega þykkara og myndar sterkan frostþurrkuðan skjöld utan um hvern dropa - rúmfræðilega hindrun sem kemur í veg fyrir að dropar komist nálægt og snertist. Frostþurrkuð eðli fjölliðusameinda lokar einnig töluvert magn af samfelldum vökva inni í verndarlaginu, sem gerir það gel-kenndan. Þar af leiðandi sýnir milliflatarsvæðið aukna seigju milliflatar og hagstæða seigjuteygju, sem hjálpar til við að koma í veg fyrir samruna dropanna og varðveita stöðugleika. Jafnvel þótt einhver samruni eigi sér stað, safnast fjölliðuýruefni oft saman við minnkað tengiflöt í trefja- eða kristallaformi, sem þykkir milliflatarfilmuna og kemur þannig í veg fyrir frekari samruna.
(4) Einsleitni dreifingar dropastærða
Þegar gefið rúmmál af dreifðum fasa er brotið niður í dropa af mismunandi stærðum, hefur kerfið sem samanstendur af stærri dropum minna heildarviðmótsflatarmál og þar með lægri viðmótsorku, sem veitir meiri varmafræðilegan stöðugleika. Í emulsionsblöndu þar sem bæði stórir og smáir dropar eru til staðar saman, hafa litlir dropar tilhneigingu til að minnka á meðan stórir vaxa. Ef þessi þróun heldur áfram óheft mun brot að lokum eiga sér stað. Þess vegna er emulsionsblöndu með þrönga, einsleita dropastærðardreifingu stöðugri en sú sem hefur sömu meðaldropastærð en breitt stærðarbil.
(5) Áhrif hitastigs
Hitabreytingar geta breytt milliflatarspennu, eiginleikum og seigju milliflatarfilmunnar, hlutfallslegri leysni ýruefnisins í fösunum tveimur, gufuþrýstingi vökvafasanna og varmahreyfingu dreifðra dropa. Allar þessar breytingar geta haft áhrif á stöðugleika ýruefnisins og jafnvel valdið fasabreytingu eða rofi.
Birtingartími: 27. nóvember 2025