Эмульсийн тогтвортой байдлыг тодорхойлох хүчин зүйлүүд
Практик хэрэглээнд эмульсийн тогтвортой байдал гэдэг нь тархсан фазын дусал нэгдэх чадварыг хэлнэ. Эмульсийн тогтвортой байдлыг хэмжих хэмжүүрүүдийн дунд тархсан дусал хоорондын нэгдэх хурд хамгийн чухал бөгөөд үүнийг нэгж эзэлхүүн дэх дусалны тоо цаг хугацааны явцад хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг хэмжих замаар тодорхойлж болно. Эмульсийн дусал нь илүү том дусал болж нийлж, эцэст нь хагарахад хүргэдэг тул энэ үйл явцын хурд нь голчлон дараах хүчин зүйлээс хамаарна: гадаргуугийн хальсны физик шинж чанар, дусал хоорондын электростатик түлхэлт, полимер хальснаас үүсэх стереотик саад, тасралтгүй фазын зуурамтгай чанар, дуслын хэмжээ ба тархалт, фазын эзлэхүүний харьцаа, температур гэх мэт.
Эдгээрээс гадаргуугийн хальсны физик шинж чанар, цахилгаан харилцан үйлчлэл, стерео саад тотгор нь хамгийн чухал юм.
(1) Интерфэйсийн хальсны физик шинж чанарууд
Тархсан фазын дусал хоорондын мөргөлдөөн нь нэгдэх урьдчилсан нөхцөл юм. Нэгдэх нь тасралтгүй үргэлжилж, эмульс задрах хүртэл жижиг дусалуудыг том дусал болгон агшуулдаг. Мөргөлдөөн ба нэгдэх явцад дуслын гадаргуугийн хальсны механик бат бэх нь эмульсийн тогтвортой байдлын гол хүчин зүйл болдог. Интерфэйсийн хальсыг мэдэгдэхүйц механик бат бөх чанартай болгохын тулд энэ нь хоорондоо нягт холбоотой хальс байх ёстой бөгөөд үүнийг бүрдүүлдэг гадаргуугийн идэвхт бодисын молекулууд нь хүчтэй хажуугийн хүчээр холбогдсон байдаг. Мөн хальс нь сайн уян хатан чанартай байх ёстой бөгөөд ингэснээр дуслын мөргөлдөөнөөс орон нутгийн гэмтэл гарах үед аяндаа өөрийгөө засах боломжтой болно.
(2) Цахилгаан харилцан үйлчлэл
Эмульсийн дуслын гадаргуу нь янз бүрийн шалтгааны улмаас тодорхой цэнэг авч болно: ионы гадаргуугийн идэвхт бодисын ионжилт, дуслын гадаргуу дээр тодорхой ионуудын адсорбци, дусал болон хүрээлэн буй орчны хоорондох үрэлт гэх мэт. Усанд агуулагдах тос (O/W) эмульсийн хувьд дуслын цэнэг нь агрегаци, нэгдэл, эцэст нь хагарлаас урьдчилан сэргийлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Коллоид тогтвортой байдлын онолын дагуу ван дер Ваалсын хүч нь дуслуудыг хооронд нь татдаг; гэхдээ дуслууд гадаргуугийн давхар давхаргууд нь давхцах хэмжээнд ойртох үед электростатик түлхэлт нь цаашид ойртоход саад болдог. Хэрэв түлхэлт нь таталцлаас давсан бол дуслууд мөргөлдөж, нэгдэх магадлал багатай бөгөөд эмульс тогтвортой хэвээр байна; эс тэгвээс нэгдэл, хагарал үүсдэг.
Тосон дахь ус (W/O) эмульсийн хувьд усны дуслууд бага цэнэгтэй бөгөөд тасралтгүй фаз нь бага диэлектрик тогтмол, зузаан давхар давхаргатай тул электростатик нөлөө нь тогтвортой байдалд бага нөлөө үзүүлдэг.
(3) Стерик тогтворжуулалт
Полимерүүд эмульгатор болж үйлчлэх үед гадаргуугийн давхарга нь мэдэгдэхүйц зузаан болж, дусал бүрийн эргэн тойронд бат бөх лиофилийн бамбай үүсгэдэг - энэ нь дусал ойртох, шүргэхээс сэргийлдэг орон зайн саад юм. Полимер молекулуудын лиофилийн шинж чанар нь хамгаалалтын давхарга дотор их хэмжээний тасралтгүй фазын шингэнийг барьж, гель шиг болгодог. Үүний үр дүнд гадаргуугийн хэсэг нь гадаргуугийн зуурамтгай чанар нэмэгдэж, таатай зуурамтгай чанарыг харуулдаг бөгөөд энэ нь дусал нэгдэхээс сэргийлж, тогтвортой байдлыг хадгалахад тусалдаг. Хэдийгээр зарим нэгдэл үүссэн ч полимер эмульгаторууд нь ихэвчлэн багассан гадаргуу дээр ширхэглэг эсвэл талст хэлбэрээр цугларч, гадаргуугийн хальсыг өтгөрүүлж, улмаар цаашид нэгдэхээс сэргийлдэг.
(4) Дусал дуслын хэмжээний тархалтын жигд байдал
Өгөгдсөн эзэлхүүнтэй тархсан фазыг янз бүрийн хэмжээтэй дусал болгон задлахад том дуслуудаас бүрдэх систем нь нийт гадаргуугийн талбай багатай тул гадаргуугийн энерги багатай байдаг тул термодинамикийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлдэг. Том ба жижиг хэмжээтэй дуслууд зэрэгцэн орших эмульсийн хувьд жижиг дуслууд агших хандлагатай байдаг бол том дуслууд нь томордог. Хэрэв энэ явц хяналтгүй үргэлжилбэл эцэстээ хагарал үүснэ. Тиймээс нарийн, жигд дуслын хэмжээний тархалттай эмульс нь дундаж дуслын хэмжээ ижил боловч хэмжээний хүрээ өргөнтэй эмульсээс илүү тогтвортой байдаг.
(5) Температурын нөлөө
Температурын хэлбэлзэл нь гадаргуугийн таталт, гадаргуугийн хальсны шинж чанар ба зуурамтгай чанар, хоёр фаз дахь эмульгаторын харьцангуй уусах чадвар, шингэн фазын уурын даралт, тархсан дуслын дулааны хөдөлгөөнийг өөрчилж болно. Эдгээр бүх өөрчлөлтүүд нь эмульсийн тогтвортой байдалд нөлөөлж, тэр ч байтугай фазын урвуу эсвэл эвдрэлийг өдөөж болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 11-р сарын 27