14.04.05.
Wykład VI
Duża energia swobodna na powierzchni międzyfazowej emulsje - układy niestabilne z termodynamicznego punktu widzenia - rozfrakcjonowywanie poprzez jeden lub więcej z poniższych mechanizmów:
1. różnica gęstości (sedymentacja)
* efekt siły grawitacyjnej na fazy o różnej gęstości ■ szybkość przemieszczania się kulek fazy rozproszonej -> prawo Stokes*a:
v =-2——
2. flokulacja
• łączenie się cząstek fazy rozproszonej w większe zespoły, ale bez niszczenia powierzchni (bez zwiększania objętości indywidualnych cząstek)
" przyczyna - niski ładunek elektryczny na powierzchni cząstek fezy rozproszonej
» przykład - mleko niehomogenizowane
« najpoważniejsza droga destabilizacji emulsji
* niszczenie powierzchni międzyfazowej i łączenie się cząstek fazy rozproszonej -> zmniejszenie się powierzchni międzyfazowej; zanim nastąpi koalescencja - kuleczki fazy rozproszonej muszą wejść w kontakt na drodze sedymentacji, flokuiacji lub ruchów Brona
METODY STABILIZACJI EMULSJI
Trzeba pokonać tendencję do utrzymania minimalnej powierzchni międzyfazowej -> dodatek emulgatorów -substancje aktywne powierzchniowo, gromadzące się na powierzchni faz i zmniejszające 0 - zapobiega to koalescencji i zwiększa czasem gęstość ładunku na powierzchni.
Stabilizowanie emulsji przez:
1. stałe cząstki o małych rozmiarach:
o adsorbują się na powierzchni międzyfazowej
o np. sproszkowany St02, rozdrobnione fragmenty komórek roślin, niektóre sole
2. makrocząsteczki:
o różne substancje o wysokiej masie cząsteczkowej (w tym gumy, białko), mogą tworzyć cienkie filmy wokół kropelek emulsji
-> fizyczna bariera dla koalescencji
o np. białka adsorbujące się na powierzchni międzyfazowej ulegają rozwinięciu i usytuowująsię grupami niepolamymi do fezy olejowej, a polarnymi do wody
3. ciekłe kryształy:
o interakcje między fazą wodną, olejową a emulgatorem
[-]
anionowe |
naturalne |
powierzchniowo czynne |
hydrofilowa przewaga |
kationowe |
syntetyczne |
zwiększające p |
hydrofobowa przewaga |
TYPOWE EMULGATORY:
1. Estry glicerolu:
niejonowe
szeroko używane w TŻ
wykorzystanie - margaryna, niskokaloryczne spredy, desery mrożone najczęściej używane: