Эмульсиялардын туруктуулугун жөнгө салуучу факторлор
Практикалык колдонмолордо эмульсиянын туруктуулугу дисперстик фаза тамчыларынын биригүүгө каршы туруу жөндөмүн билдирет. Эмульсиянын туруктуулугун өлчөөчү метрикалардын арасында дисперстик тамчылардын ортосундагы биригүү ылдамдыгы эң маанилүү; аны көлөм бирдигиндеги тамчылардын саны убакыттын өтүшү менен кандайча өзгөрөрүн өлчөө менен аныктоого болот. Эмульсиядагы тамчылар чоңураак тамчыларга биригип, акырында сынууга алып келгенде, бул процесстин ылдамдыгы негизинен төмөнкү факторлорго көз каранды: беттик пленканын физикалык касиеттери, тамчылардын ортосундагы электростатикалык түртүү, полимер пленкаларынан стерикалык тоскоолдук, үзгүлтүксүз фазанын илешкектиги, тамчынын өлчөмү жана бөлүштүрүлүшү, фазанын көлөм катышы, температура жана башкалар.
Алардын ичинен, интерфейстик пленканын физикалык мүнөзү, электрдик өз ара аракеттенүүлөр жана стерикалык тоскоолдук эң маанилүү болуп саналат.
(1) Беттик пленканын физикалык касиеттери
Дисперстик фаза тамчыларынын кагылышуусу биригүүнүн зарыл шарты болуп саналат. Биригүү тынымсыз уланып, эмульсия бузулганга чейин кичинекей тамчыларды чоңураак тамчыларга айлантат. Кагылышуу жана биригүү учурунда тамчынын беттик пленкасынын механикалык күчү эмульсиянын туруктуулугунун негизги аныктоочусу болуп саналат. Беттик пленкага олуттуу механикалык күч берүү үчүн, ал когеренттүү пленка болушу керек — анын курамындагы беттик активдүү заттардын молекулалары күчтүү каптал күчтөр менен байланышкан. Пленка ошондой эле жакшы ийкемдүүлүккө ээ болушу керек, ошондо тамчылардын кагылышуусунан локалдашкан зыян пайда болгондо, ал өзүнөн-өзү калыбына келе алат.
(2) Электрдик өз ара аракеттенүүлөр
Эмульсиялардагы тамчылардын беттери ар кандай себептерден улам белгилүү бир заряддарга ээ болушу мүмкүн: иондук беттик активдүү заттардын иондошуусу, тамчы бетине белгилүү бир иондордун адсорбциясы, тамчылар менен курчап турган чөйрөнүн ортосундагы сүрүлүү ж.б. Сууда май (O/W) эмульсияларында тамчылардын заряддалышы агрегациянын, биригүүнүн жана акырында сынуунун алдын алууда маанилүү ролду ойнойт. Коллоиддик туруктуулук теориясына ылайык, ван-дер-Ваальс күчтөрү тамчыларды бири-бирине тартат; бирок тамчылар бетиндеги кош катмарларынын бири-бирине дал келиши үчүн жетиштүү жакын келгенде, электростатикалык түртүү андан ары жакындоого тоскоол болот. Албетте, эгерде түртүү тартылуудан ашып түшсө, тамчылар кагылышууга жана биригүүгө азыраак дуушар болушат жана эмульсия туруктуу бойдон калат; болбосо, биригүү жана сынуу пайда болот.
Майдагы суу (W/O) эмульсияларына келсек, суу тамчылары аз зарядга ээ жана үзгүлтүксүз фазанын диэлектрикалык туруктуулугу төмөн жана кош катмар калың болгондуктан, электростатикалык эффекттер туруктуулукка анча чоң эмес таасир этет.
(3) Стерик турукташтыруу
Полимерлер эмульгатор катары кызмат кылганда, беттик катмар бир топ калыңыраак болуп, ар бир тамчынын айланасында бекем лиофилдик калкан пайда болот — бул тамчылардын жакындашына жана тийишүүсүнө тоскоол болгон мейкиндик тосмосу. Полимер молекулаларынын лиофилдик мүнөзү коргоочу катмардын ичинде бир топ көлөмдөгү үзгүлтүксүз фазадагы суюктукту кармап, аны гель сымал кылат. Натыйжада, беттик аймак беттик илешкектүүлүктүн жогорулашын жана жагымдуу илешкектүүлүктү көрсөтөт, бул тамчылардын биригишине жол бербөөгө жана туруктуулукту сактоого жардам берет. Бир аз биригүү пайда болсо да, полимер эмульгаторлору көбүнчө кичирейген бетте булалуу же кристаллдык формада чогулуп, беттик пленканы коюулантып, ошону менен андан ары биригүүгө жол бербейт.
(4) Тамчылардын өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшүнүн бирдейлиги
Дисперстик фазанын берилген көлөмү ар кандай өлчөмдөгү тамчыларга бөлүнгөндө, чоңураак тамчылардан турган системанын жалпы беттик аянты кичине жана ошентип беттик энергиясы төмөн болот, бул термодинамикалык туруктуулукту жогорулатат. Чоң жана кичине өлчөмдөгү тамчылар бирге жашаган эмульсияда кичинекей тамчылар кичирейип, чоңдору чоңоёт. Эгерде бул прогрессия көзөмөлдөнбөй улана берсе, акырында сынуу пайда болот. Демек, тар, бирдей өлчөмдөгү тамчылардын бөлүштүрүлүшү бар эмульсия орточо тамчыларынын өлчөмү бирдей, бирок өлчөмдөрүнүн диапазону кең болгон эмульсияга караганда туруктуураак.
(5) Температуранын таасири
Температуранын өзгөрүшү беттик чыңалууну, беттик пленканын касиеттерин жана илешкектүүлүгүн, эмульгатордун эки фазадагы салыштырмалуу эригичтигин, суюк фазалардын буу басымын жана дисперстик тамчылардын жылуулук кыймылын өзгөртүшү мүмкүн. Бул өзгөрүүлөрдүн баары эмульсиянын туруктуулугуна таасир этиши мүмкүн жана ал тургай фазанын инверсиясын же сынышын пайда кылышы мүмкүн.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 27-ноябры