Омилҳое, ки устувории эмульсияҳоро муайян мекунанд
Дар татбиқи амалӣ, устувории эмулсия ба қобилияти қатраҳои фазаи пароканда барои муқовимат ба муттаҳидшавӣ ишора мекунад. Дар байни метрикаҳо барои чен кардани устувории эмулсия, суръати муттаҳидшавӣ дар байни қатраҳои пароканда аҳамияти калон дорад; онро бо чен кардани он, ки чӣ гуна шумораи қатраҳо дар як воҳиди ҳаҷми об бо мурури замон тағйир меёбад, муайян кардан мумкин аст. Вақте ки қатраҳо дар эмулсия ба қатраҳои калонтар якҷоя мешаванд ва дар ниҳоят ба шикастан оварда мерасонанд, суръати ин раванд асосан аз омилҳои зерин вобаста аст: хосиятҳои физикии плёнкаи байнисатҳӣ, теладиҳии электростатикӣ байни қатраҳо, монеаи стерикӣ аз плёнкаҳои полимерӣ, часпакии фазаи пайваста, андоза ва тақсимоти қатра, таносуби ҳаҷми фаза, ҳарорат ва ғайра.
Аз инҳо, табиати физикии плёнкаи байнисатҳӣ, таъсири мутақобилаи электрикӣ ва монеаи стерикӣ муҳимтарин мебошанд.
(1) Хусусиятҳои физикии плёнкаи байнисатҳӣ
Бархӯрд байни қатраҳои фазаи пароканда шарти зарурии муттаҳидшавӣ мебошад. Ҳамоҳангшавӣ беист идома меёбад ва қатраҳои хурдро то шикастани эмульсия ба қатраҳои калонтар табдил медиҳад. Дар ҷараёни бархӯрд ва муттаҳидшавӣ, қувваи механикии плёнкаи байнисатҳии қатра ҳамчун омили асосии устувории эмульсия қарор дорад. Барои он ки ба плёнкаи байнисатҳӣ қувваи назарраси механикӣ дода шавад, он бояд плёнкаи мувофиқ бошад - молекулаҳои сурфактанти таркибии он, ки бо қувваҳои паҳлуии қавӣ ба ҳам пайвастанд. Плёнка инчунин бояд чандирии хуб дошта бошад, то вақте ки осеби маҳаллӣ аз бархӯрдҳои қатра ба амал меояд, он метавонад худ аз худ шифо ёбад.
(2) Таъсири мутақобилаи барқӣ
Сатҳҳои қатра дар эмулсияҳо метавонанд бо сабабҳои гуногун зарядҳои муайяне ба даст оранд: ионизатсияи сурфактантҳои ионӣ, адсорбсияи ионҳои мушаххас ба сатҳи қатра, соиш байни қатраҳо ва муҳити атроф ва ғайра. Дар эмулсияҳои равған дар об (O/W), заряднокии қатраҳо дар пешгирии агрегасия, муттаҳидшавӣ ва шикастани ниҳоӣ нақши муҳим мебозад. Мувофиқи назарияи устувории коллоидӣ, қувваҳои ван дер Ваалс қатраҳоро ба ҳам мекашанд; аммо вақте ки қатраҳо ба қадри кофӣ наздик мешаванд, ки қабатҳои дугонаи сатҳии онҳо бо ҳам пӯшанд, теладиҳии электростатикӣ ба наздикии минбаъда халал мерасонад. Аён аст, ки агар теладиҳӣ аз ҷалбшавӣ зиёдтар бошад, қатраҳо камтар ба бархӯрд ва муттаҳидшавӣ майл доранд ва эмулсия устувор боқӣ мемонад; дар акси ҳол, муттаҳидшавӣ ва шикастан ба амал меояд.
Дар мавриди эмульсияҳои об дар равған (W/O), қатраҳои об заряди кам доранд ва азбаски фазаи пайваста дорои доимии диэлектрикии паст ва қабати дукаратаи ғафс аст, таъсири электростатикӣ ба устуворӣ танҳо таъсири ночиз мерасонад.
(3) Устувории стерикӣ
Вақте ки полимерҳо ҳамчун эмульгаторҳо хизмат мекунанд, қабати байнисатҳӣ хеле ғафс мешавад ва дар атрофи ҳар як қатра сипари мустаҳками лиофилиро ташкил медиҳад - монеаи фазоӣ, ки ба наздик шудан ва тамос гирифтани қатраҳо монеъ мешавад. Хусусияти лиофилии молекулаҳои полимер инчунин миқдори назарраси моеъи фазаи пайвастаро дар дохили қабати муҳофизатӣ нигоҳ медорад ва онро ба гел монанд мекунад. Дар натиҷа, минтақаи байнисатҳӣ часпакии баланди байнисатҳӣ ва часпакии мусоидро нишон медиҳад, ки ба пешгирии якҷояшавии қатраҳо ва нигоҳ доштани устуворӣ мусоидат мекунад. Ҳатто агар каме ҳамҷояшавӣ ба амал ояд ҳам, эмульгаторҳои полимерӣ аксар вақт дар байнисатҳи коҳишёфта дар шаклҳои нахдор ё кристаллӣ ҷамъ мешаванд, ки плёнкаи байнисатҳиро ғафс мекунад ва бо ин васила аз ҳамҷояшавии минбаъда пешгирӣ мекунад.
(4) Яксонии тақсимоти андозаи қатраҳо
Вақте ки ҳаҷми муайяни фазаи пароканда ба қатраҳои андозаҳои гуногун тақсим мешавад, системае, ки қатраҳои калонтарро дар бар мегирад, масоҳати умумии сатҳи байнисатҳии хурдтар ва аз ин рӯ энергияи сатҳи поёнтар дорад, ки устувории термодинамикии бештарро таъмин мекунад. Дар эмулсияе, ки қатраҳои андозаи калон ва хурд якҷоя мавҷуданд, қатраҳои хурд майл ба камшавӣ доранд, дар ҳоле ки қатраҳои калон меафзоянд. Агар ин пешрафт беназорат идома ёбад, дар ниҳоят шикастан ба амал меояд. Аз ин рӯ, эмулсияе, ки тақсимоти танг ва якхелаи андозаи қатра дорад, нисбат ба эмулсияе, ки андозаи миёнаи қатрааш якхела аст, аммо диапазони андозаи он васеъ аст, устувортар аст.
(5) Таъсири ҳарорат
Тағйирёбии ҳарорат метавонад шиддати байнисатҳӣ, хосиятҳо ва часпакии плёнкаи байнисатҳӣ, ҳалшавандагии нисбии эмульгаторро дар ду фаза, фишори буғи фазаҳои моеъ ва ҳаракати гармии қатраҳои парокандаро тағйир диҳад. Ҳамаи ин тағйирот метавонанд ба устувории эмульсия таъсир расонанд ва ҳатто метавонанд боиси инверсия ё шикастани фаза шаванд.
Вақти нашр: 27 ноябри соли 2025