Faktor-faktor yang Mengawal Kestabilan Emulsi
Dalam aplikasi praktikal, kestabilan emulsi merujuk kepada keupayaan titisan fasa tersebar untuk menahan penggabungan. Antara metrik untuk mengukur kestabilan emulsi, kadar penggabungan antara titisan tersebar adalah sangat penting; ia boleh ditentukan dengan mengukur bagaimana bilangan titisan per unit isipadu berubah dari semasa ke semasa. Apabila titisan dalam emulsi bergabung menjadi titisan yang lebih besar dan akhirnya menyebabkan pemecahan, kelajuan proses ini bergantung terutamanya pada faktor berikut: sifat fizikal filem antara muka, tolakan elektrostatik antara titisan, halangan sterik daripada filem polimer, kelikatan fasa berterusan, saiz dan taburan titisan, nisbah isipadu fasa, suhu, dan sebagainya.
Daripada jumlah ini, sifat fizikal filem antara muka, interaksi elektrik, dan halangan sterik adalah yang paling kritikal.
(1) Sifat Fizikal Filem Antara Muka
Perlanggaran antara titisan fasa tersebar adalah prasyarat untuk penggabungan. Penggabungan berterusan tanpa henti, mengecilkan titisan kecil menjadi titisan yang lebih besar sehingga emulsi pecah. Semasa perlanggaran dan penggabungan, kekuatan mekanikal filem antara muka titisan menjadi penentu utama kestabilan emulsi. Untuk memberikan filem antara muka dengan kekuatan mekanikal yang besar, ia mestilah filem yang koheren—molekul surfaktan konstituennya yang diikat bersama oleh daya lateral yang kuat. Filem ini juga mesti mempunyai keanjalan yang baik, supaya apabila kerosakan setempat berlaku daripada perlanggaran titisan, ia boleh membaiki dirinya sendiri secara spontan.
(2) Interaksi Elektrik
Permukaan titisan dalam emulsi mungkin memperoleh cas tertentu atas pelbagai sebab: pengionan surfaktan ionik, penjerapan ion tertentu ke permukaan titisan, geseran antara titisan dan medium di sekelilingnya, dan sebagainya. Dalam emulsi minyak dalam air (O/W), pengecasan titisan memainkan peranan penting dalam mencegah pengagregatan, penggabungan, dan akhirnya pemecahan. Menurut teori kestabilan koloid, daya van der Waals menarik titisan bersama; namun apabila titisan menghampiri cukup rapat untuk lapisan berganda permukaannya bertindih, tolakan elektrostatik menghalang kedekatan selanjutnya. Jelas sekali, jika tolakan mengatasi tarikan, titisan kurang terdedah kepada perlanggaran dan penyatuan, dan emulsi kekal stabil; jika tidak, penggabungan dan pemecahan berlaku.
Bagi emulsi air dalam minyak (W/O), titisan air membawa sedikit cas, dan kerana fasa berterusan mempunyai pemalar dielektrik yang rendah dan lapisan berganda yang tebal, kesan elektrostatik hanya memberi sedikit pengaruh terhadap kestabilan.
(3) Penstabilan Sterik
Apabila polimer berfungsi sebagai pengemulsi, lapisan antara muka menjadi lebih tebal, membentuk perisai liofilik yang teguh di sekeliling setiap titisan—penghalang ruang yang menghalang titisan daripada mendekati dan bersentuhan. Sifat liofilik molekul polimer juga memerangkap sejumlah besar cecair fasa berterusan di dalam lapisan pelindung, menjadikannya seperti gel. Akibatnya, kawasan antara muka mempamerkan kelikatan antara muka yang tinggi dan viskoelastik yang menggalakkan, yang membantu mencegah penggabungan titisan dan mengekalkan kestabilan. Walaupun terdapat sedikit penggabungan, pengemulsi polimer sering berkumpul pada antara muka yang berkurangan dalam bentuk berserat atau kristal, menebalkan filem antara muka dan dengan itu menghalang penggabungan selanjutnya.
(4) Keseragaman Taburan Saiz Titisan
Apabila isipadu fasa tersebar yang diberikan dipecahkan kepada titisan dengan pelbagai saiz, sistem yang terdiri daripada titisan yang lebih besar mempunyai jumlah luas antara muka yang lebih kecil dan dengan itu tenaga antara muka yang lebih rendah, memberikan kestabilan termodinamik yang lebih besar. Dalam emulsi di mana titisan bersaiz besar dan kecil wujud bersama, titisan kecil cenderung mengecut manakala titisan besar membesar. Jika perkembangan ini berterusan tanpa disekat, pemecahan akhirnya akan berlaku. Oleh itu, emulsi dengan taburan saiz titisan yang sempit dan seragam adalah lebih stabil daripada emulsi yang saiz titisannya purata adalah sama tetapi julat saiznya luas.
(5) Pengaruh Suhu
Variasi suhu boleh mengubah tegangan antara muka, sifat dan kelikatan filem antara muka, keterlarutan relatif pengemulsi dalam dua fasa, tekanan wap fasa cecair dan gerakan haba titisan yang tersebar. Semua perubahan ini boleh menjejaskan kestabilan emulsi dan mungkin juga mendorong penyongsangan atau pemecahan fasa.
Masa siaran: 27 Nov-2025