എമൽഷൻ സ്ഥിരതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്ന ഘടകങ്ങൾ ഏതൊക്കെയാണ്?

എമൽഷനുകളുടെ സ്ഥിരതയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ​

പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, ഒരു എമൽഷന്റെ സ്ഥിരത എന്നത് ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഘട്ട തുള്ളികളുടെ സംയോജനത്തെ ചെറുക്കാനുള്ള കഴിവിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എമൽഷൻ സ്ഥിരത അളക്കുന്നതിനുള്ള അളവുകളിൽ, ചിതറിക്കിടക്കുന്ന തുള്ളികൾക്കിടയിലെ സംയോജന നിരക്ക് പരമപ്രധാനമാണ്; കാലക്രമേണ ഒരു യൂണിറ്റ് വോള്യത്തിലെ തുള്ളികളുടെ എണ്ണം എങ്ങനെ മാറുന്നുവെന്ന് അളക്കുന്നതിലൂടെ ഇത് നിർണ്ണയിക്കാനാകും. എമൽഷനിലെ തുള്ളികൾ വലിയവയായി ലയിക്കുകയും ഒടുവിൽ പൊട്ടുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, ഈ പ്രക്രിയയുടെ വേഗത പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു: ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ, തുള്ളികൾക്കിടയിലുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണം, പോളിമർ ഫിലിമുകളിൽ നിന്നുള്ള സ്റ്റെറിക് തടസ്സം, തുടർച്ചയായ ഘട്ടത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി, തുള്ളി വലുപ്പവും വിതരണവും, ഘട്ടം വോളിയം അനുപാതം, താപനില മുതലായവ.

ഇവയിൽ, ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിന്റെ ഭൗതിക സ്വഭാവം, വൈദ്യുത പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ, സ്റ്റെറിക് തടസ്സം എന്നിവയാണ് ഏറ്റവും നിർണായകമായത്.

(1) ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ

ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഘട്ടത്തിലുള്ള തുള്ളികൾക്കിടയിലുള്ള കൂട്ടിയിടിയാണ് കോലെസെൻസിന് മുൻവ്യവസ്ഥ. കോലെസെൻഷൻ തുടർച്ചയായി തുടരുന്നു, ചെറിയ തുള്ളികളെ വലിയവയായി ചുരുക്കി എമൽഷൻ പൊട്ടുന്നു. കൂട്ടിയിടിയുടെയും ലയനത്തിന്റെയും സമയത്ത്, തുള്ളിയുടെ ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി എമൽഷൻ സ്ഥിരതയുടെ പ്രധാന നിർണ്ണായക ഘടകമായി നിലകൊള്ളുന്നു. ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിന് ഗണ്യമായ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി നൽകുന്നതിന്, അത് ഒരു കോഹെറന്റ് ഫിലിം ആയിരിക്കണം - ശക്തമായ ലാറ്ററൽ ബലങ്ങളാൽ ബന്ധിതമായ അതിന്റെ ഘടക സർഫക്ടന്റ് തന്മാത്രകൾ. ഫിലിമിന് നല്ല ഇലാസ്തികതയും ഉണ്ടായിരിക്കണം, അതിനാൽ തുള്ളി കൂട്ടിയിടികളിൽ നിന്ന് പ്രാദേശിക നാശനഷ്ടങ്ങൾ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, അത് സ്വയമേവ സ്വയം സുഖപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

(2) വൈദ്യുത ഇടപെടലുകൾ

എമൽഷനുകളിലെ തുള്ളി പ്രതലങ്ങൾക്ക് വിവിധ കാരണങ്ങളാൽ ചില ചാർജുകൾ ലഭിച്ചേക്കാം: അയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകളുടെ അയോണൈസേഷൻ, തുള്ളി പ്രതലത്തിലേക്ക് പ്രത്യേക അയോണുകളുടെ ആഗിരണം, തുള്ളികൾക്കും ചുറ്റുമുള്ള മാധ്യമത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഘർഷണം മുതലായവ. എണ്ണ-വെള്ള (O/W) എമൽഷനുകളിൽ, തുള്ളികളുടെ ചാർജിംഗ് സംയോജനം, സംയോജനം, ഒടുവിൽ പൊട്ടൽ എന്നിവ തടയുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. കൊളോയിഡ് സ്ഥിരത സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, വാൻ ഡെർ വാൽസ് ബലങ്ങൾ തുള്ളികളെ ഒരുമിച്ച് ആകർഷിക്കുന്നു; എന്നിരുന്നാലും, തുള്ളികൾ അവയുടെ ഉപരിതല ഇരട്ട പാളികൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത്ര അടുത്ത് വരുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണം കൂടുതൽ അടുപ്പത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. വ്യക്തമായും, വികർഷണം ആകർഷണത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, തുള്ളികൾ കൂട്ടിയിടിക്കാനും കൂടിച്ചേരാനുമുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്, കൂടാതെ എമൽഷൻ സ്ഥിരതയുള്ളതായി തുടരും; അല്ലാത്തപക്ഷം, സംയോജനവും പൊട്ടലും സംഭവിക്കുന്നു.

വാട്ടർ-ഇൻ-ഓയിൽ (W/O) എമൽഷനുകളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ജലത്തുള്ളികൾക്ക് കുറഞ്ഞ ചാർജ് മാത്രമേ ഉള്ളൂ, കൂടാതെ തുടർച്ചയായ ഘട്ടത്തിൽ കുറഞ്ഞ ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കവും കട്ടിയുള്ള ഇരട്ട പാളിയും ഉള്ളതിനാൽ, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇഫക്റ്റുകൾ സ്ഥിരതയിൽ ചെറിയ സ്വാധീനം മാത്രമേ ചെലുത്തുന്നുള്ളൂ.

(3) സ്റ്റെറിക് സ്റ്റെബിലൈസേഷൻ

പോളിമറുകൾ ഇമൽസിഫയറുകളായി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ഇന്റർഫേഷ്യൽ പാളി ഗണ്യമായി കട്ടിയുള്ളതായിത്തീരുന്നു, ഓരോ തുള്ളിക്കും ചുറ്റും ഒരു ശക്തമായ ലിയോഫിലിക് കവചം രൂപം കൊള്ളുന്നു - തുള്ളികൾ അടുത്ത് വരുന്നതിനും സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നതിനും തടസ്സമാകുന്ന ഒരു സ്പേഷ്യൽ തടസ്സം. പോളിമർ തന്മാത്രകളുടെ ലിയോഫിലിക് സ്വഭാവം സംരക്ഷണ പാളിക്കുള്ളിൽ തുടർച്ചയായ ഫേസ് ദ്രാവകത്തിന്റെ ഗണ്യമായ അളവ് കുടുക്കി, അതിനെ ജെൽ പോലെയാക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ഇന്റർഫേഷ്യൽ മേഖല ഉയർന്ന ഇന്റർഫേഷ്യൽ വിസ്കോസിറ്റിയും അനുകൂലമായ വിസ്കോലാസ്റ്റിസിറ്റിയും പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് തുള്ളി ലയനം തടയാനും സ്ഥിരത നിലനിർത്താനും സഹായിക്കുന്നു. ചില കോൾസെൻസ് സംഭവിച്ചാലും, പോളിമർ എമൽസിഫയറുകൾ പലപ്പോഴും നാരുകളോ ക്രിസ്റ്റലിൻ രൂപങ്ങളിലോ കുറഞ്ഞ ഇന്റർഫേസിൽ ഒത്തുചേരുന്നു, ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിനെ കട്ടിയാക്കുകയും അതുവഴി കൂടുതൽ കോൾസെൻസ് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

(4) തുള്ളി വലുപ്പ വിതരണത്തിന്റെ ഏകീകൃതത

ഒരു നിശ്ചിത വ്യാപ്തം ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഘട്ടം വ്യത്യസ്ത വലുപ്പത്തിലുള്ള തുള്ളികളായി വിഭജിക്കുമ്പോൾ, വലിയ തുള്ളികൾ അടങ്ങിയ സിസ്റ്റത്തിന് ചെറിയ ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഏരിയ ഉണ്ടായിരിക്കുകയും അതുവഴി ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഊർജ്ജം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ തെർമോഡൈനാമിക് സ്ഥിരത നൽകുന്നു. വലുതും ചെറുതുമായ രണ്ട് വലിപ്പത്തിലുള്ള തുള്ളികൾ ഒരുമിച്ച് നിലനിൽക്കുന്ന ഒരു എമൽഷനിൽ, ചെറിയ തുള്ളികൾ ചുരുങ്ങുകയും വലിയവ വളരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പുരോഗതി അനിയന്ത്രിതമായി തുടർന്നാൽ, ഒടുവിൽ പൊട്ടൽ സംഭവിക്കും. അതിനാൽ, ഇടുങ്ങിയതും ഏകീകൃതവുമായ തുള്ളി വലുപ്പ വിതരണമുള്ള ഒരു എമൽഷൻ, ശരാശരി തുള്ളി വലുപ്പം തുല്യമാണെങ്കിലും വലുപ്പ പരിധി വിശാലവുമായ ഒന്നിനേക്കാൾ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്.

(5) താപനിലയുടെ സ്വാധീനം

താപനില വ്യതിയാനങ്ങൾ ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷൻ, ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഫിലിമിന്റെ ഗുണങ്ങളും വിസ്കോസിറ്റിയും, രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളിലെ എമൽസിഫയറിന്റെ ആപേക്ഷിക ലയനക്ഷമത, ദ്രാവക ഘട്ടങ്ങളുടെ നീരാവി മർദ്ദം, ചിതറിക്കിടക്കുന്ന തുള്ളികളുടെ താപ ചലനം എന്നിവയെ മാറ്റും. ഈ മാറ്റങ്ങളെല്ലാം എമൽഷൻ സ്ഥിരതയെ ബാധിക്കുകയും ഫേസ് ഇൻവേർഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ബ്രേക്കിംഗിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്തേക്കാം.