Γενικά, η μία φάση του γαλακτώματος είναι το νερό ή το υδατικό διάλυμα, το οποίο ονομάζεται υδατική φάση. Η άλλη φάση είναι μια οργανική φάση που δεν αναμιγνύεται με το νερό, γνωστή ως ελαιώδης φάση.

1, Ταξινόμηση

Τρεις μέθοδοι ταξινόμησης:

1. Ταξινόμηση κατά πηγή: φυσικά προϊόντα και συνθετικά προϊόντα.

2. Ταξινόμηση κατά μοριακό βάρος: γαλακτωματοποιητές χαμηλού μοριακού βάρους (c10-c20) και γαλακτωματοποιητές υψηλού μοριακού βάρους (c χιλιάδες).

3. Ανάλογα με το αν μπορεί να ιονιστεί 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 η μείωση της επιφανειακής τάσης των δύο υγρών που γαλακτωματοποιούνται. Επομένως, όταν τα επιφανειοδραστικά χρησιμοποιούνται ως γαλακτωματοποιητές, το ένα άκρο της υδρόφοβης ομάδας τους προσροφάται στην επιφάνεια αδιάλυτων υγρών σωματιδίων (όπως το λάδι), ενώ η υδρόφιλη ομάδα εκτείνεται προς το νερό. Τα επιφανειοδραστικά είναι διατεταγμένα κατευθυντικά στην επιφάνεια των υγρών σωματιδίων για να σχηματίσουν μια υδρόφιλη μεμβράνη προσρόφησης (διεπιφανειακή μεμβράνη), έτσι ώστε να μειωθεί η αμοιβαία έλξη μεταξύ των σταγονιδίων, να μειωθεί η επιφανειακή τάση μεταξύ δύο φάσεων και να προαχθεί η αμοιβαία διασπορά για να σχηματιστούν γαλακτώματα.

Η συγκέντρωση του επιφανειοδραστικού έχει άμεσο αντίκτυπο στην αντοχή της μάσκας προσώπου στη διεπιφάνεια. Με υψηλή συγκέντρωση, πολλά μόρια επιφανειοδραστικού προσροφώνται στη διεπιφάνεια, σχηματίζοντας μια πυκνή και ισχυρή μάσκα προσώπου στη διεπιφάνεια.

Διαφορετικοί γαλακτωματοποιητές έχουν διαφορετικά αποτελέσματα γαλακτωματοποίησης και η ποσότητα που απαιτείται για την επίτευξη του βέλτιστου αποτελέσματος γαλακτωματοποίησης ποικίλλει επίσης. Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η μοριακή δύναμη του γαλακτωματοποιητή που σχηματίζει την οριακή μάσκα προσώπου, τόσο υψηλότερη είναι η ισχύς της μεμβράνης και τόσο πιο σταθερή είναι η λοσιόν. Αντίθετα, όσο μικρότερη είναι η δύναμη, τόσο χαμηλότερη είναι η ισχύς της μεμβράνης και τόσο πιο ασταθές είναι το γαλάκτωμα.

Όταν υπάρχουν πολικά οργανικά μόρια όπως λιπαρή αλκοόλη, λιπαρό οξύ και λιπαρή αμίνη στη μάσκα προσώπου, η αντοχή της μεμβράνης βελτιώνεται σημαντικά. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια γαλακτωματοποιητή αλληλεπιδρούν με πολικά μόρια όπως αλκοόλη, οξύ και αμίνη στο στρώμα προσρόφησης της διεπαφής για να σχηματίσουν ένα σύμπλοκο, το οποίο αυξάνει την αντοχή της μάσκας προσώπου στη διεπαφή.

Ο γαλακτωματοποιητής που αποτελείται από περισσότερες από δύο επιφανειοδραστικές ουσίες είναι ένας μικτός γαλακτωματοποιητής. Λόγω της ισχυρής αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων, η τάση της διεπιφάνειας μειώνεται σημαντικά, η ποσότητα του γαλακτωματοποιητή που προσροφάται στη διεπιφάνεια αυξάνεται σημαντικά και η πυκνότητα και η αντοχή της σχηματιζόμενης μάσκας προσώπου της διεπιφάνειας αυξάνονται.

Κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του γαλακτώματος, η διεπιφανειακή τάση μεταξύ ελαίου και νερού μειώνεται σημαντικά λόγω της συμμετοχής επιφανειοδραστικών ουσιών και το γαλάκτωμα γίνεται σταθερό. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει διεπιφανειακή τάση ελαίου-νερού στο γαλάκτωμα, η οποία δεν μπορεί να φτάσει στο μηδέν λόγω περιορισμών CMC ή διαλυτότητας. Επομένως, η λοσιόν είναι ένα θερμοδυναμικά ασταθές σύστημα.

Η διεπιφανειακή τάση μεταξύ λαδιού και νερού ενός μικρογαλακτώματος είναι τόσο χαμηλή που δεν μπορεί να μετρηθεί. Πρόκειται για ένα θερμοδυναμικά σταθερό σύστημα. Αυτό επιτυγχάνεται κυρίως με την προσθήκη ενός δεύτερου τύπου επιφανειοδραστικού με εντελώς διαφορετικές ιδιότητες (όπως αλκοόλες μετρίου μεγέθους όπως πεντανόλη, εξανόλη και επτανόλη, γνωστές ως συν-επιφανειοδραστικές ουσίες), οι οποίες μπορούν να μειώσουν περαιτέρω την διεπιφανειακή τάση σε πολύ μικρό επίπεδο, με αποτέλεσμα ακόμη και στιγμιαίες αρνητικές τιμές. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από την εξίσωση προσρόφησης Gibbs για συστήματα πολλαπλών συστατικών.

 

3, Τύπος γαλακτώματος

Τύπος

Κοινό γαλάκτωμα, η μία φάση είναι νερό ή υδατικό διάλυμα, και η άλλη είναι οργανική ύλη που είναι αδιάλυτη στο νερό, όπως λίπος, κερί, κ.λπ. Το γαλάκτωμα που σχηματίζεται από νερό και λάδι μπορεί να χωριστεί σε τρεις τύπους:

(α) Τύπος λαδιού σε νερό (O'W)
(ε) Σύνθετο γάλα (χωρίς έκπλυση/χωρίς έκπλυση)
(β) Τύπος λαδιού σε νερό (Χωρίς λάδι)

(1) Γαλάκτωμα λαδιού/νερού (0/W), λάδι διασπαρμένο σε νερό. Το λάδι είναι μια διασπαρμένη φάση (εσωτερική φάση) και το νερό είναι ένα γαλάκτωμα λαδιού σε νερό συνεχούς φάσης (εξωτερική φάση), το οποίο μπορεί να αραιωθεί με νερό. Όπως γάλα, γάλα σόγιας κ.λπ.

(2) Γαλάκτωμα νερού/ελαίου (W/0), νερό διασπαρμένο σε λάδι. Το νερό είναι μια διασπαρμένη φάση (εσωτερική φάση) και το λάδι είναι μια συνεχής φάση (εξωτερική φάση) γαλακτώματος νερού σε λάδι. Αυτό το είδος γαλακτώματος μπορεί να αραιωθεί με λάδι. Όπως τεχνητό βούτυρο, αργό πετρέλαιο κ.λπ.

(3) Τα δακτυλιοειδή γαλακτώματα, που σχηματίζονται με εναλλασσόμενη διασπορά φάσεων νερού και λαδιού στρώμα προς στρώμα, διατίθενται κυρίως σε δύο μορφές: λάδι σε νερό και λάδι σε λάδι 0/W/0 (δηλαδή φάση νερού με διασκορπισμένα σταγονίδια λαδιού αιωρούμενα στη φάση λαδιού και νερό σε λάδι και νερό σε νερό W/0/W (δηλαδή φάση λαδιού με διασκορπισμένα σταγονίδια νερού αιωρούμενα στη φάση νερού). Αυτός ο τύπος γαλακτώματος είναι σπάνιος και γενικά υπάρχει στο αργό πετρέλαιο.

 

Μέθοδος ελέγχου του τύπου γαλακτώματος

(1) Μέθοδος αραίωσης

Αραιώστε το γαλάκτωμα με το ίδιο υγρό όπως και η συνεχής φάση. Το υδατοδιαλυτό γαλάκτωμα είναι τύπου ελαίου/νερού και το ελαιοδιαλυτό γαλάκτωμα είναι τύπου νερού/ελαίου.
Για παράδειγμα, το γάλα μπορεί να αραιωθεί με νερό, αλλά δεν μπορεί να αναμειχθεί με φυτικό έλαιο. Μπορεί να φανεί ότι το γάλα είναι γαλάκτωμα O/W.

(2) Αγώγιμη μέθοδος

Η αγωγιμότητα του νερού και του λαδιού διαφέρει σημαντικά, και η αγωγιμότητα του γαλακτώματος λαδιού/νερού είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού/λαδιού. Επομένως, δύο ηλεκτρόδια εισάγονται στο γαλάκτωμα και το νέον συνδέεται σε σειρά στον βρόχο, και η λυχνία λαδιού/νερού είναι αναμμένη.

(3) Μέθοδος χρώσης

Προσθέστε 2-3 σταγόνες χρωστικών με βάση το λάδι ή το νερό στον δοκιμαστικό σωλήνα και κρίνετε τον τύπο του γαλακτώματος ανάλογα με το ποιος τύπος χρωστικής μπορεί να κάνει τη συνεχή φάση ομοιόμορφα χρωματισμένη.

(4) Μέθοδος διαβροχής διηθητικού χαρτιού

Ρίξτε τη λοσιόν στο χαρτί φίλτρου. Εάν το υγρό μπορεί να διογκωθεί γρήγορα και μείνει μια μικρή σταγόνα στο κέντρο, η λοσιόν είναι λάδι σε νερό. Εάν οι σταγόνες λοσιόν δεν διογκωθούν, τότε είναι λάδι σε νερό.

(5) Μέθοδος οπτικής διάθλασης

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

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τον τύπο του γαλακτώματος

(1) Όγκος φάσης:

Η θεωρία του όγκου φάσης προτάθηκε από τον Ostwald από γεωμετρική άποψη. Η άποψη είναι ότι, υποθέτοντας ότι οι υγρές χάντρες της λοσιόν είναι σφαίρες ίδιου μεγέθους και άκαμπτες, το κλάσμα όγκου φάσης των υγρών χαντρών μπορεί να αντιπροσωπεύει μόνο το 74,02% του συνολικού όγκου όταν είναι πιο πυκνά συσκευασμένα. Εάν ο ακέραιος αριθμός όγκου φάσης των υγρών χαντρών είναι μεγαλύτερος από 74,02%, η λοσιόν θα παραμορφωθεί ή θα υποστεί ζημιά.

(α) Ομοιόμορφο πλεκτό γαλάκτωμα πλούσιο σε σταγόνες
(β) Γαλάκτωμα ανομοιόμορφης στοίβαξης με πυκνά σταγονίδια
(γ) Τα μη σφαιρικά υγρά σταγονίδια απαιτούν στοίβαξη και γαλάκτωμα (ασταθή)

Πάρτε για παράδειγμα το γαλάκτωμα τύπου O/W. Εάν ο αριθμός ολοκλήρωσης φάσης του ελαίου είναι μεγαλύτερος από 74,02%, το γαλάκτωμα μπορεί να σχηματίσει μόνο τον τύπο 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 τον τύπο 0/W είτε τον τύπο W0.

 

Μοριακή Δομή και Ιδιότητες των Γαλακτωματοποιητών - Θεωρία Σφηνών

Η θεωρία της σφήνας βασίζεται στη χωρική δομή των γαλακτωματοποιητών για τον προσδιορισμό του τύπου του γαλακτώματος. Η θεωρία της σφήνας υποδηλώνει ότι οι διατομές των υδρόφιλων και υδρόφοβων ομάδων στους 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 της σταγόνας σαν σφήνα και να διαταχθεί κατευθυντικά στη διεπιφάνεια λαδιού-νερού. Το υδρόφιλο πολικό άκρο εκτείνεται στην υδατική φάση, ενώ η λιπόφιλη αλυσίδα υδρογονανθράκων εκτείνεται στην ελαιώδη φάση, με αποτέλεσμα την αυξημένη αντοχή της διεπιφάνειας.

 

Επίδραση του γαλακτωματοποιητικού υλικού στον τύπο γαλακτώματος

Εκτός από την επίδραση παραγόντων όπως τα υλικά σύνθεσης του γαλακτώματος και οι συνθήκες σχηματισμού του, οι εξωτερικές συνθήκες επηρεάζουν επίσης τον τύπο του γαλακτώματος. Για παράδειγμα, η υδρόφιλη και λιπόφιλη φύση του τοιχώματος του γαλακτώματος είναι ισχυρή, και το γαλάκτωμα O/W σχηματίζεται εύκολα όταν η υδρόφιλη φύση του τοιχώματος του γαλακτώματος είναι ισχυρή, ενώ το γαλάκτωμα W/0 σχηματίζεται εύκολα όταν η λιπόφιλη φύση του τοιχώματος του γαλακτώματος είναι ισχυρή. Ο λόγος είναι ότι το υγρό πρέπει να διατηρεί ένα στρώμα συνεχούς φάσης στο τοίχωμα, έτσι ώστε να μην είναι εύκολο να διασπαρεί σε υγρά σφαιρίδια κατά την ανάδευση. Το γυαλί είναι υδρόφιλο ενώ το πλαστικό είναι υδρόφοβο, επομένως το πρώτο είναι επιρρεπές στο σχηματισμό γαλακτωμάτων O/W, ενώ το δεύτερο είναι επιρρεπές στο σχηματισμό γαλακτωμάτων 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 αποτελούν 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 shark και ο kill καλύπτουν μαζί τη 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 υδρόφιλες και λιπόφιλες ιδιότητες του επιφανειοδραστικού φτάνουν σε κατάλληλη ισορροπία, γνωστή ως θερμοκρασία μετάβασης φάσης PIT.

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