इमल्शनच्या स्थिरतेवर परिणाम करणारे घटक
व्यावहारिक वापरात, इमल्शनची स्थिरता म्हणजे विखुरलेल्या टप्प्यातील थेंबांची एकत्रित होण्यास प्रतिकार करण्याची क्षमता. इमल्शन स्थिरता मोजण्यासाठीच्या निकषांमध्ये, विखुरलेल्या थेंबांमधील एकत्रित होण्याचा दर हा सर्वात महत्त्वाचा आहे; कालांतराने प्रति युनिट व्हॉल्यूम थेंबांची संख्या कशी बदलते हे मोजून हे निश्चित केले जाऊ शकते. इमल्शनमधील थेंब मोठ्या थेंबांमध्ये विलीन होतात आणि शेवटी तुटण्यास कारणीभूत ठरतात, या प्रक्रियेची गती प्रामुख्याने खालील घटकांवर अवलंबून असते: इंटरफेशियल फिल्मचे भौतिक गुणधर्म, थेंबांमधील इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिकर्षण, पॉलिमर फिल्म्समधून स्टेरिक अडथळा, सतत टप्प्याची चिकटपणा, थेंबाचा आकार आणि वितरण, टप्प्यातील आकारमान प्रमाण, तापमान इ.
यापैकी, इंटरफेशियल फिल्मचे भौतिक स्वरूप, विद्युत परस्परसंवाद आणि स्टेरिक अडथळा हे सर्वात महत्त्वाचे आहेत.
(१) इंटरफेशियल फिल्मचे भौतिक गुणधर्म
विखुरलेल्या टप्प्यातील थेंबांमध्ये टक्कर होणे ही एकत्रीकरणाची पूर्वअट आहे. एकत्रीकरण सतत सुरू राहते, लहान थेंब मोठ्या थेंबांमध्ये संकुचित होतात जोपर्यंत इमल्शन तुटत नाही. टक्कर आणि विलीनीकरणाच्या दरम्यान, थेंबाच्या इंटरफेसियल फिल्मची यांत्रिक शक्ती इमल्शन स्थिरतेचा सर्वात महत्वाचा निर्धारक असते. इंटरफेसियल फिल्मला लक्षणीय यांत्रिक शक्ती देण्यासाठी, ती एक सुसंगत फिल्म असणे आवश्यक आहे - त्याचे घटक सर्फॅक्टंट रेणू मजबूत पार्श्व बलांनी एकत्र बांधलेले आहेत. फिल्ममध्ये चांगली लवचिकता देखील असणे आवश्यक आहे, जेणेकरून जेव्हा थेंबांच्या टक्करमुळे स्थानिक नुकसान होते तेव्हा ते स्वतःला आपोआप दुरुस्त करू शकते.
(२) विद्युत परस्परसंवाद
इमल्शनमधील थेंबांच्या पृष्ठभागावर विविध कारणांमुळे विशिष्ट चार्ज येऊ शकतात: आयनिक सर्फॅक्टंट्सचे आयनीकरण, थेंबाच्या पृष्ठभागावर विशिष्ट आयनांचे शोषण, थेंब आणि सभोवतालच्या माध्यमांमधील घर्षण इ. तेल-पाण्यात (O/W) इमल्शनमध्ये, थेंबांचे चार्जिंग एकत्रीकरण, एकत्रीकरण आणि अखेर तुटणे रोखण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावते. कोलॉइड स्थिरता सिद्धांतानुसार, व्हॅन डेर वाल्स बल थेंबांना एकत्र ओढतात; तरीही जेव्हा थेंब त्यांच्या पृष्ठभागावरील दुहेरी थर ओव्हरलॅप होण्यासाठी पुरेसे जवळ येतात तेव्हा इलेक्ट्रोस्टॅटिक तिरस्करण पुढील जवळीकतेला अडथळा आणते. स्पष्टपणे, जर तिरस्करण आकर्षणापेक्षा जास्त असेल तर थेंब आदळण्याची आणि एकत्र येण्याची शक्यता कमी असते आणि इमल्शन स्थिर राहते; अन्यथा, एकत्रीकरण आणि तुटणे उद्भवते.
तेलातल्या पाण्याच्या (W/O) इमल्शनबद्दल बोलायचे झाले तर, पाण्याचे थेंब कमी चार्ज करतात आणि सतत टप्प्यात कमी डायलेक्ट्रिक स्थिरांक आणि जाड दुहेरी थर असल्याने, इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रभाव स्थिरतेवर फक्त थोडासा प्रभाव पाडतात.
(३) स्टेरिक स्थिरीकरण
जेव्हा पॉलिमर इमल्सीफायर म्हणून काम करतात, तेव्हा इंटरफेशियल थर बराच जाड होतो, प्रत्येक थेंबाभोवती एक मजबूत लायोफिलिक ढाल तयार करतो - एक अवकाशीय अडथळा जो थेंबांना जवळ येण्यापासून आणि संपर्क साधण्यापासून रोखतो. पॉलिमर रेणूंचे लायोफिलिक स्वरूप देखील संरक्षक थरात मोठ्या प्रमाणात सतत-फेज द्रव अडकवते, ज्यामुळे ते जेलसारखे बनते. परिणामी, इंटरफेशियल प्रदेशात वाढलेली इंटरफेशियल स्निग्धता आणि अनुकूल व्हिस्कोइलास्टिकिटी दिसून येते, जी थेंबांचे विलीनीकरण रोखण्यास आणि स्थिरता टिकवून ठेवण्यास मदत करते. जरी काही एकत्रीकरण झाले तरीही, पॉलिमर इमल्सीफायर बहुतेकदा कमी झालेल्या इंटरफेसवर तंतुमय किंवा स्फटिकासारखे स्वरूपात एकत्र होतात, इंटरफेशियल फिल्म जाड करतात आणि त्यामुळे पुढील एकत्रीकरण रोखतात.
(४) थेंबाच्या आकाराच्या वितरणाची एकरूपता
जेव्हा विखुरलेल्या अवस्थेचे दिलेले आकारमान वेगवेगळ्या आकाराच्या थेंबांमध्ये मोडले जाते, तेव्हा मोठ्या थेंब असलेल्या प्रणालीचे एकूण इंटरफेशियल क्षेत्र कमी असते आणि त्यामुळे इंटरफेशियल ऊर्जा कमी होते, ज्यामुळे जास्त थर्मोडायनामिक स्थिरता मिळते. ज्या इमल्शनमध्ये मोठ्या आणि लहान दोन्ही आकारांचे थेंब एकत्र राहतात, तिथे लहान थेंब आकुंचन पावतात तर मोठे थेंब वाढतात. जर ही प्रगती अनियंत्रित राहिली तर अखेर ब्रेकिंग होईल. म्हणूनच, अरुंद, एकसमान थेंब आकार वितरण असलेले इमल्शन ज्याचा सरासरी थेंब आकार समान असतो परंतु ज्याचा आकार श्रेणी विस्तृत असतो त्यापेक्षा अधिक स्थिर असते.
(५) तापमानाचा प्रभाव
तापमानातील बदलांमुळे चेहऱ्यावरील ताण, चेहऱ्यावरील पडद्याचे गुणधर्म आणि चिकटपणा, दोन्ही टप्प्यांमध्ये इमल्सीफायरची सापेक्ष विद्राव्यता, द्रव टप्प्यांचा बाष्प दाब आणि विखुरलेल्या थेंबांची थर्मल गती यामध्ये बदल होऊ शकतात. हे सर्व बदल इमल्शन स्थिरतेवर परिणाम करू शकतात आणि फेज इनव्हर्जन किंवा ब्रेकिंग देखील होऊ शकतात.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-२७-२०२५