Emulsiyalarning barqarorligini boshqaruvchi omillar
Amaliy qo'llanmalarda emulsiyaning barqarorligi dispers faza tomchilarining birikishga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini anglatadi. Emulsiya barqarorligini o'lchash ko'rsatkichlari orasida dispers tomchilar orasidagi birikish tezligi juda muhim; uni birlik hajmidagi tomchilar soni vaqt o'tishi bilan qanday o'zgarishini o'lchash orqali aniqlash mumkin. Emulsiyadagi tomchilar kattaroq tomchilarga birlashib, oxir-oqibat parchalanishga olib kelganda, bu jarayonning tezligi asosan quyidagi omillarga bog'liq: sirt plyonkasining fizik xususiyatlari, tomchilar orasidagi elektrostatik itarish, polimer plyonkalaridan sterik to'siq, uzluksiz fazaning yopishqoqligi, tomchi hajmi va taqsimoti, faza hajmi nisbati, harorat va boshqalar.
Ulardan interfeys plyonkasining fizik tabiati, elektr o'zaro ta'siri va sterik to'siq eng muhim hisoblanadi.
(1) Interfeys plyonkasining fizik xususiyatlari
Tarqalgan fazali tomchilar orasidagi to'qnashuv birlashishning zaruriy shartidir. Birlashish uzluksiz davom etadi va emulsiya parchalanmaguncha kichik tomchilarni kattaroq tomchilarga aylantiradi. To'qnashuv va birlashish jarayonida tomchining sirt plyonkasining mexanik kuchi emulsiya barqarorligining asosiy omili bo'lib xizmat qiladi. Yuza plyonkasiga sezilarli mexanik kuch berish uchun u izchil plyonka bo'lishi kerak - uning tarkibiy sirt faol moddalar molekulalari kuchli lateral kuchlar bilan bog'langan. Plyonka shuningdek, yaxshi elastiklikka ega bo'lishi kerak, shunda tomchilar to'qnashuvidan mahalliy shikastlanish yuzaga kelganda, u o'z-o'zidan tiklanishi mumkin.
(2) Elektr o'zaro ta'sirlar
Emulsiyalardagi tomchi sirtlari turli sabablarga ko'ra ma'lum zaryadlarga ega bo'lishi mumkin: ion sirt faol moddalarining ionlanishi, tomchi yuzasiga ma'lum ionlarning adsorbsiyasi, tomchilar va atrofdagi muhit o'rtasidagi ishqalanish va boshqalar. Suvdagi moy (O/W) emulsiyalarida tomchilarning zaryadlanishi agregatsiya, birikish va oxir-oqibat sinishning oldini olishda muhim rol o'ynaydi. Kolloid barqarorlik nazariyasiga ko'ra, van der Waals kuchlari tomchilarni bir-biriga tortadi; ammo tomchilar ularning sirt qatlamlari bir-birining ustiga chiqishi uchun etarlicha yaqinlashganda, elektrostatik itarish yanada yaqinlashishga to'sqinlik qiladi. Shubhasiz, agar itarish tortishishdan ustun bo'lsa, tomchilar to'qnashuvga va birikishga kamroq moyil bo'ladi va emulsiya barqaror bo'lib qoladi; aks holda, birikish va sinish sodir bo'ladi.
Suv-moy (W/O) emulsiyalariga kelsak, suv tomchilari kam zaryadga ega va uzluksiz faza past dielektrik doimiy va qalin ikki qavatli bo'lgani uchun elektrostatik effektlar barqarorlikka juda oz ta'sir qiladi.
(3) Sterik stabilizatsiya
Polimerlar emulsifikator bo'lib xizmat qilganda, sirt qatlami sezilarli darajada qalinlashadi va har bir tomchi atrofida mustahkam liofil qalqon hosil qiladi - bu tomchilarning yaqinlashishiga va aloqa qilishiga to'sqinlik qiluvchi fazoviy to'siq. Polimer molekulalarining liofil tabiati himoya qatlami ichida katta miqdordagi uzluksiz fazali suyuqlikni ushlab turadi va uni gelga o'xshash qiladi. Natijada, sirt mintaqasi sirt qovushqoqligining yuqori bo'lishini va qulay viskoelastiklikni namoyon etadi, bu esa tomchilarning birlashishini oldini olishga va barqarorlikni saqlashga yordam beradi. Agar bir oz birikish sodir bo'lsa ham, polimer emulsifikatorlari ko'pincha kamaygan sirtda tolali yoki kristalli shakllarda to'planadi, sirt plyonkasini qalinlashtiradi va shu bilan keyingi birikishning oldini oladi.
(4) Tomchi hajmining taqsimlanishining bir xilligi
Berilgan hajmdagi dispers faza turli o'lchamdagi tomchilarga bo'linganida, kattaroq tomchilardan iborat tizim kichikroq umumiy sirt maydoniga va shuning uchun sirt energiyasining pastroq bo'lishiga ega bo'lib, bu katta termodinamik barqarorlikni ta'minlaydi. Katta va kichik o'lchamdagi tomchilar birga mavjud bo'lgan emulsiyada kichik tomchilar qisqarishga moyil bo'ladi, katta tomchilar esa o'sadi. Agar bu progressiya nazoratsiz davom etsa, oxir-oqibat sinish sodir bo'ladi. Shunday qilib, tor, bir xil tomchi o'lchamlari taqsimotiga ega emulsiya o'rtacha tomchi o'lchami bir xil, ammo o'lcham diapazoni keng bo'lgan emulsiyaga qaraganda barqarorroqdir.
(5) Haroratning ta'siri
Harorat o'zgarishi sirt tarangligini, sirt plyonkasining xususiyatlari va yopishqoqligini, emulsifikatorning ikki fazadagi nisbiy eruvchanligini, suyuq fazalarning bug' bosimini va tarqalgan tomchilarning issiqlik harakatini o'zgartirishi mumkin. Bu o'zgarishlarning barchasi emulsiya barqarorligiga ta'sir qilishi va hatto faza inversiyasini yoki sinishini keltirib chiqarishi mumkin.
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 27-noyabr