Γενικά, μια φάση γαλακτώματος είναι νερό ή υδατικό διάλυμα, το οποίο ονομάζεται υδατική φάση. Η άλλη φάση είναι μια οργανική φάση που είναι μη αναμίξιμο με το νερό, γνωστή ως πετρελαϊκή φάση.

1 、 Ταξινόμηση

Τρεις μέθοδοι ταξινόμησης:

1 ταξινομημένο από την πηγή: φυσικά προϊόντα και συνθετικά προϊόντα.

2. Κατατάσσονται με μοριακό βάρος: γαλακτωματοποιητές χαμηλού μοριακού βάρους (C10-C20) και γαλακτωματοποιητές υψηλού μοριακού βάρους (C χιλιάδες).

3. Σύμφωνα με το αν μπορεί να ιονίζει σε υδατικό διάλυμα, μπορεί να χωριστεί σε ιοντικό τύπο (ανιόντα, κατιόντα και ανιόντα και κατιόντα) και μη ιοντικό τύπο.

Αυτή είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος ταξινόμησης.

 

2 、 Η λειτουργία και η αρχή των γαλακτωματοποιητών

Η κύρια λειτουργία των γαλακτωματοποιητών είναι να μειωθεί η επιφανειακή τάση των δύο υγρών που γαλακτωματοποιούνται. Επομένως, όταν τα επιφανειοδραστικά χρησιμοποιούνται ως γαλακτωματοποιητές, το ένα άκρο της υδρόφοβης ομάδας τους προσροφάται στην επιφάνεια των αδιάλυτων σωματιδίων υγρών (όπως το έλαιο), ενώ η υδρόφιλη ομάδα εκτείνεται προς το νερό. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες είναι κατευθυντικά διατεταγμένες στην επιφάνεια των υγρών σωματιδίων για να σχηματίσουν μια υδρόφιλη μεμβράνη προσρόφησης (διεπιφανειακή μεμβράνη), έτσι ώστε να μειωθεί η αμοιβαία έλξη μεταξύ σταγονιδίων, να μειώσει την επιφανειακή τάση μεταξύ δύο φάσεων και

Η συγκέντρωση του επιφανειοδραστικού έχει άμεση επίδραση στη δύναμη της διεπιφανειακής μάσκας του προσώπου. Με υψηλή συγκέντρωση, υπάρχουν πολλά επιφανειοδραστικά μόρια που προσροφούνται στη διεπαφή, σχηματίζοντας μια πυκνή και ισχυρή μάσκα προσώπου διασύνδεσης.

Διαφορετικοί γαλακτωματοποιητές έχουν διαφορετικά αποτελέσματα γαλακτωματοποίησης και η ποσότητα που απαιτείται για την επίτευξη της βέλτιστης έκπτωσης γαλακτωματοποίησης ποικίλλει επίσης. Σε γενικές γραμμές, όσο μεγαλύτερη είναι η μοριακή δύναμη του γαλακτωματοποιητή που σχηματίζει τη μάσκα του ορίου του προσώπου, τόσο υψηλότερη είναι η δύναμη της μεμβράνης, και όσο πιο σταθερή είναι η λοσιόν. Αντίθετα, όσο μικρότερη είναι η δύναμη, τόσο χαμηλότερη είναι η δύναμη της μεμβράνης και όσο πιο ασταθές είναι το γαλάκτωμα.

Όταν υπάρχουν πολικά οργανικά μόρια όπως λιπαρή αλκοόλη, λιπαρό οξύ και λιπαρά αμίνη στη μάσκα του προσώπου, η αντοχή της μεμβράνης βελτιώνεται σημαντικά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια γαλακτωματοποιητή αλληλεπιδρούν με πολικά μόρια όπως το αλκοόλ, το οξύ και η αμίνη στο στρώμα προσρόφησης διεπαφής για να σχηματίσουν ένα σύμπλεγμα, το οποίο αυξάνει τη δύναμη της μάσκας του προσώπου διασύνδεσης.

Ο γαλακτωματοποιητής που αποτελείται από περισσότερα από δύο επιφανειοδραστικά είναι ένας μικτός γαλακτωματοποιητής. Λόγω της ισχυρής αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων, η διεπιφανειακή τάση μειώνεται σημαντικά, η ποσότητα του γαλακτωματοποιητή στην διεπαφή αυξάνεται σημαντικά και η πυκνότητα και η αντοχή της διαμορφωμένης διεπιφανειακής μάσκας προσώπου αυξάνονται.

Κατά τη διάρκεια του σχηματισμού γαλακτώματος, η διεπιφανειακή ένταση μεταξύ πετρελαίου και νερού μειώνεται σημαντικά λόγω της συμμετοχής των επιφανειοδραστικών και γίνεται σταθερό γαλάκτωμα. Ωστόσο, υπάρχει ακόμα διεπιφανειακή τάση πετρελαίου-νερού στο γαλάκτωμα που δεν μπορεί να φτάσει στο μηδέν λόγω CMC ή περιορισμών διαλυτότητας. Ως εκ τούτου, η λοσιόν είναι ένα θερμοδυναμικό ασταθές σύστημα.

Η διεπιφανειακή τάση μεταξύ πετρελαίου και νερού μικρο -γαλακτώματος είναι τόσο χαμηλή που δεν μπορεί να μετρηθεί. Πρόκειται για ένα θερμοδυναμικό σταθερό σύστημα. Αυτό επιτυγχάνεται κυρίως με την προσθήκη ενός δεύτερου τύπου επιφανειοδραστικού με εντελώς διαφορετικές ιδιότητες (όπως αλκοόλες μέτριας μεγέθους όπως η πεντανόλη, η εξανόλη και η επταόλη, γνωστά ως επιφανειοδραστικά CO), τα οποία μπορούν να μειώσουν περαιτέρω τη διεπιφανειακή τάση σε πολύ μικρό επίπεδο, ακόμη και με αποτέλεσμα στιγμιαίες αρνητικές τιμές. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από την εξίσωση προσρόφησης του Gibbs για συστήματα πολλαπλών συστατικών.

 

3 、 Τύπος γαλακτώματος

Τύπος

Το κοινό γαλάκτωμα, η μία φάση είναι νερό ή υδατικό διάλυμα και το άλλο είναι οργανική ύλη που είναι αδιάλυτη με νερό, όπως γράσο, κερί κλπ. Το σχηματίζεται από το νερό και το λάδι μπορεί να χωριστεί σε τρεις τύπους:

(α) Λάδι σε τύπο νερού (O'W)
ε) σύνθετο γάλα (W/o/W)
(β) Λάδι σε τύπο νερού (w/o)

(1) Γαλάκτωμα λαδιού/νερού (0/W), πετρέλαιο διασκορπισμένο σε νερό. Το πετρέλαιο είναι μια διασκορπισμένη φάση (εσωτερική φάση) και το νερό είναι ένα συνεχές πετρέλαιο φάσης (εξωτερική φάση) στο γαλάκτωμα του νερού, το οποίο μπορεί να αραιωθεί με νερό. Όπως το γάλα, το γάλα σόγιας, κ.λπ.

(2) Νερό/λάδι (w/0) γαλάκτωμα, νερό διασκορπισμένο σε λάδι. Το νερό είναι μια διασκορπισμένη φάση (εσωτερική φάση) και το πετρέλαιο είναι μια συνεχή φάση (εξωτερική φάση) του νερού στο γαλάκτωμα του πετρελαίου. Αυτό το είδος γαλακτώματος μπορεί να αραιωθεί με λάδι. Όπως το τεχνητό βούτυρο, το αργό πετρέλαιο κ.λπ.

(3) Τα γαλακτώματα με σχήμα δακτυλίου, που σχηματίζονται με εναλλασσόμενη διασπορά του στρώματος νερού και πετρελαίου με στρώμα, κυρίως έρχονται σε δύο μορφές: λάδι σε νερό και λάδι σε λάδι 0/W/0 (δηλαδή η υδατική φάση με διασκορπισμένα σταγονίδια λαδιού που αιωρούνται σε πετρέλαιο και νερό σε νερό και νερό σε νερό w/0/W (δηλαδή λάδι φάσης με διασκορπισμένα νερά σε διάσημο πετρέλαιο.

 

Μέθοδος ελέγχου τύπου γαλακτώματος

(1) Μέθοδος αραίωσης

Αραιώστε το γαλάκτωμα με το ίδιο υγρό με τη συνεχή φάση. Το υδατοδιαλυτό γαλάκτωμα είναι τύπος λαδιού/νερού και το διαλυτό γαλάκτωμα λαδιού είναι τύπος νερού/λαδιού.
Για παράδειγμα, το γάλα μπορεί να αραιωθεί από το νερό, αλλά δεν μπορεί να αναμίξει με φυτικό έλαιο. Μπορεί να φανεί ότι το γάλα είναι γαλάκτωμα O/W.

(2) αγώγιμη μέθοδος

Η αγωγιμότητα του νερού και του πετρελαίου διαφέρει σε μεγάλο βαθμό και η αγωγιμότητα του γαλακτώματος πετρελαίου/νερού είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού/πετρελαίου. Ως εκ τούτου, δύο ηλεκτρόδια εισάγονται στο γαλάκτωμα και το νέον συνδέονται σε σειρά στο βρόχο και το φως λαδιού/νερού είναι ενεργοποιημένο.

(3) Μέθοδος χρώσης

Προσθέστε 2-3 σταγόνες βαφών με βάση το πετρέλαιο ή με νερό στον δοκιμαστικό σωλήνα και κρίνετε τον τύπο γαλακτώματος σύμφωνα με τον οποίο ο τύπος βαφής μπορεί να κάνει τη συνεχή φάση ομοιόμορφα χρωματισμένη.

(4) Μέθοδος διαβροχής χαρτιού διήθησης

Ρίξτε τη λοσιόν στο διηθητικό χαρτί. Εάν το υγρό μπορεί να επεκταθεί γρήγορα και μια μικρή σταγόνα παραμένει στο κέντρο, η λοσιόν είναι λάδι στο νερό. Εάν οι πτώσεις της λοσιόν δεν επεκταθούν, το λάδι σε τύπο νερού.

(5) Μέθοδος οπτικής διάθλασης

Ο διαφορετικός δείκτης διάθλασης του νερού και του λάδι στο φως χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του τύπου γαλακτώματος. Εάν το γαλάκτωμα είναι λάδι στο νερό, τα σωματίδια παίζουν ρόλο συλλογής φωτός και μόνο το αριστερό περίγραμμα των σωματιδίων μπορεί να παρατηρηθεί με μικροσκόπιο. Εάν το γαλάκτωμα είναι νερό στο λάδι, τα σωματίδια παίζουν το ρόλο του αστιγματισμού και μόνο το σωστό περίγραμμα των σωματιδίων μπορεί να παρατηρηθεί με μικροσκόπιο.

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τον τύπο γαλακτώματος

(1) Όγκος φάσης:

Η θεωρία του όγκου φάσης προτάθηκε από το 0stwald από μια γεωμετρική προοπτική. Η άποψη είναι ότι υποθέτοντας ότι τα υγρά σφαιρίδια της λοσιόν είναι το ίδιο μέγεθος και άκαμπτες σφαίρες, το κλάσμα όγκου φάσης των υγρών σφαιριδίων μπορεί να αντιπροσωπεύει μόνο το 74,02% του συνολικού όγκου όταν είναι πιο πυκνά συσκευασμένα. Εάν ο όγκος του όγκου φάσης ενσωματωμένου αριθμού των υγρών σφαιριδίων είναι μεγαλύτερος από 74,02%, η λοσιόν θα παραμορφωθεί ή θα καταστραφεί.

(α) Ενιαίο πλούσιο σε στρώμα γαλακτώματος
(β) Ανωτάτο γαλάκτωμα στοίβαξης σταγονιδίων
(γ) Τα μη σφαιρικά υγρά σταγονίδια απαιτούν στοίβαξη και γαλάκτωμα (ασταθή)

Πάρτε το γαλάκτωμα τύπου O/W ως παράδειγμα, εάν ο αριθμός φάσης του πετρελαίου είναι μεγαλύτερος από 74,02%, το γαλάκτωμα μπορεί να σχηματίσει μόνο τύπου w/0, όταν ο τύπος O/I είναι μικρότερος από 25,98%και όταν το κλάσμα είναι 25,98%-74,02%, μπορεί να σχηματίσει είτε 0/W ή W0 τύπου.

 

Μοριακή δομή και ιδιότητες των γαλακτωματοποιητών - Θεωρία σφήνας

Η θεωρία σφήνας βασίζεται στη χωρική δομή των γαλακτωματοποιητών για να προσδιορίσει τον τύπο του γαλακτώματος. Η θεωρία σφήνας υποδηλώνει ότι οι διατομεακές περιοχές των υδρόφιλων και υδρόφοβων ομάδων σε γαλακτωματοποιητές δεν είναι ίσες. Τα μόρια των γαλακτωματοποιητών θεωρούνται ως σφήνες, με το ένα άκρο μεγαλύτερο και το άλλο μικρότερο. Το μικρότερο άκρο του γαλακτωματοποιητή μπορεί να εισαχθεί στην επιφάνεια του σταγονιδίου σαν σφήνα και να διατεθεί με κατευθυντικό τρόπο στη διεπαφή πετρελαίου-νερού. Το υδρόφιλο πολικό άκρο εκτείνεται στην υδατική φάση, ενώ η λιπόφιλη αλυσίδα υδρογονανθράκων εκτείνεται στην πετρελαϊκή φάση, με αποτέλεσμα την αυξημένη διεπιφανειακή αντοχή.

 

Επίδραση του υλικού γαλακτώματος στον τύπο γαλακτώματος

Εκτός από την επίδραση παραγόντων όπως τα υλικά σύνθεσης γαλακτώματος και οι συνθήκες σχηματισμού γαλακτώματος, οι εξωτερικές συνθήκες έχουν επίσης αντίκτυπο στον τύπο γαλακτώματος. Για παράδειγμα, η υδρόφιλη και η λιπόφιλη φύση του τοιχώματος του γαλακτώματος είναι ισχυρή και το γαλάκτωμα O/W είναι εύκολο να σχηματιστεί όταν η υδρόφιλη φύση του τοιχώματος του γαλακτώματος είναι ισχυρή, ενώ το γαλάκτωμα w/0 είναι εύκολο να σχηματιστεί όταν η λιπόφιλη φύση του τοιχώματος του γαλακτώματος είναι ισχυρή. Ο λόγος είναι ότι το υγρό πρέπει να διατηρήσει ένα στρώμα συνεχούς φάσης στον τοίχο, έτσι ώστε να μην είναι εύκολο να διασκορπιστεί σε υγρά σφαιρίδια όταν ανακατεύουμε. Το γυαλί είναι υδρόφιλο, ενώ το πλαστικό είναι υδρόφοβο, οπότε ο πρώτος είναι επιρρεπής στο σχηματισμό γαλακτώματος O/W, ενώ οι τελευταίοι είναι επιρρεπείς στο σχηματισμό με γαλακτώματα w/0.

 

Θεωρία της ταχύτητας συσσωμάτωσης δύο φάσεων

Η θεωρία της ταχύτητας συγχώνευσης ξεκινά από την επίδραση της ταχύτητας συγχώνευσης των δύο ειδών σταγονιδίων που συνθέτουν το γαλάκτωμα στο γαλάκτωμα και κρίνει ότι η ταχύτητα συγχώνευσης των δύο ειδών σταγονιδίων εξαρτάται από την ταχύτητα συγχώνευσης των δύο τύπων σταγονιδίων όταν το γαλάκτωμα, ο καρχαρίας και η θανάτωση του ζήτηση.

 

Θερμοκρασία

Η αύξηση της θερμοκρασίας θα μειώσει τον βαθμό ενυδάτωσης των υδρόφιλων ομάδων, μειώνοντας έτσι την υδροφιλικότητα των μορίων. Επομένως, το γαλάκτωμα 0/W που σχηματίζεται σε χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να μετατραπεί σε γαλάκτωμα W/0 κατά τη θέρμανση. Αυτή η θερμοκρασία μετάβασης είναι η θερμοκρασία στην οποία οι υδρόφιες και λιπόφιες ιδιότητες του επιφανειοδραστικού φθάνουν σε μια κατάλληλη ισορροπία, γνωστή ως θερμοκρασία μεταβατικής φάσης.

Ωστόσο, όταν η συγκέντρωση του γαλακτωματοποιητή είναι αρκετά μεγάλη για να ξεπεραστεί η επίδραση της ιδιότητα διαβροχής του υλικού γαλακτωματοποιητή, ο τύπος γαλακτώματος που σχηματίζεται εξαρτάται μόνο από τη φύση του ίδιου του γαλακτωματοποιητή και δεν έχει καμία σχέση με την υδρόφιλη και τη λιποφιλικότητα του τοιχώματος του αγγείου.