ปรากฏการณ์ความไม่เสถียรของอิมัลชัน (การจับตัวเป็นก้อน การรวมตัว การแบ่งชั้น และการแยกตัวของอิมัลชัน)

มีหลายรูปแบบที่แสดงออกความไม่เสถียรของอิมัลชันกระบวนการต่างๆ ได้แก่ การจับกลุ่มเป็นก้อน การรวมตัว การแบ่งชั้น (หรือการตกตะกอน) การแยกตัวของอิมัลชัน การผกผันเฟส และการสุกงอมแบบออสท์วาลด์

1. การตกตะกอน

หยดน้ำที่กระจายตัวอยู่ในอิมัลชันจะรวมตัวกันเป็นกลุ่มหยดน้ำสามมิติ ซึ่งเรียกว่า ฟล็อก และกระบวนการนี้เรียกว่า การเกิดฟล็อก (Flocculation) ภายใต้สภาวะปกติ ขนาดและการกระจายตัวของหยดน้ำภายในฟล็อกจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ และจะไม่เกิดการรวมตัวของหยดน้ำ โดยหยดน้ำยังคงคุณสมบัติเดิมไว้ การเกิดฟล็อกเกิดจากแรงดึงดูดระหว่างหยดน้ำ แรงเหล่านี้มักอ่อน ทำให้กระบวนการเกิดฟล็อกสามารถย้อนกลับได้ (เรียกว่า ฟล็อกแบบอ่อน) และการกวนสามารถแยกฟล็อกออกจากกันได้

2.การรวมตัวกัน

หากหยดของเหลวที่เกิดจากการตกตะกอนรวมตัวกัน ฟิล์มของเหลวภายในหยดเล็กๆ เหล่านั้นจะแตกออกและก่อตัวเป็นเม็ดของเหลวขนาดใหญ่ขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าการรวมตัวกัน การรวมตัวกันเป็นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งนำไปสู่การลดจำนวนหยดและทำให้สารอิมัลชันแตกตัวอย่างสมบูรณ์ กล่าวคือ การแยกตัวของน้ำมันออกจากน้ำ การตกตะกอนเป็นขั้นตอนก่อนการรวมตัวกัน ในขณะที่การรวมตัวกันเป็นสาเหตุโดยตรงที่ทำให้สารอิมัลชันเสียหาย

3.การแบ่งชั้น

เนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างเฟสน้ำมันและเฟสน้ำ หยดน้ำมันจะลอยหรือจมลงตามแรงโน้มถ่วง ทำให้เกิดความสมดุลของความเข้มข้นของหยดน้ำมันในอิมัลชัน กระบวนการนี้เรียกว่าการแยกชั้นหรือการตกตะกอน แม้ว่าการแยกชั้นจะทำให้ความสม่ำเสมอของอิมัลชันลดลง แต่อิมัลชันนั้นไม่ได้ถูกทำลายอย่างแท้จริง

4.การแยกอิมัลชัน

อิมัลชันเป็นระบบที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ โดยสถานะสมดุลสุดท้ายคือการแยกตัวและการแบ่งชั้นของน้ำมันกับน้ำ (เช่น ชั้นน้ำและชั้นน้ำมัน) และการแยกอิมัลชันเป็นผลลัพธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ในบางอุตสาหกรรม การแยกอิมัลชันจึงเป็นสิ่งจำเป็น ตัวอย่างเช่น การแยกอิมัลชันน้ำมันดิบ (W/O) เพื่อให้ได้การแยกน้ำมันออกจากน้ำ

5. ตัวแปร

อิมัลชันสามารถเปลี่ยนจากชนิดน้ำในน้ำมัน (W/O) ไปเป็นชนิดน้ำมันในน้ำ (O/W) หรือในทางกลับกันได้ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาวะการทำอิมัลชัน และกระบวนการนี้เรียกว่าการผกผันเฟส

6. การสุกแบบออสท์วาลด์

อิมัลชันที่มีหยดน้ำมันขนาดต่างกัน (อิมัลชันแบบโพลิดิสเปอร์ส) สามารถคงสภาพเสถียรและต้านทานการจับตัวเป็นก้อนหรือการรวมตัวกันได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป การกระจายขนาดของหยดน้ำมันจะเปลี่ยนไปในทิศทางของหยดน้ำมันขนาดใหญ่ขึ้น เส้นโค้งการกระจายขนาดของหยดน้ำมันจะมีความเข้มข้นมากขึ้น และขนาดของหยดน้ำมันมีแนวโน้มที่จะสม่ำเสมอ ปรากฏการณ์นี้คล้ายกับกระบวนการสุกของผลึก เรียกว่า การสุกแบบออสท์วาลด์ (Ostwald ripening)