โดยทั่วไปแล้วอิมัลชันเฟสหนึ่งคือน้ำหรือสารละลายน้ำซึ่งเรียกว่าเฟสน้ำ อีกเฟสเป็นเฟสอินทรีย์ที่ไม่สามารถใช้น้ำได้หรือที่เรียกว่าเฟสน้ำมัน

1、 การจำแนกประเภท

สามวิธีการจำแนกประเภท:

1. จำแนกตามแหล่งที่มา: ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติและผลิตภัณฑ์สังเคราะห์;

2. จำแนกตามน้ำหนักโมเลกุล: อิมัลซิไฟเออร์น้ำหนักโมเลกุลต่ำ (C10-C20) และอิมัลซิไฟเออร์น้ำหนักโมเลกุลสูง (C พัน);

3. ตามว่ามันสามารถทำให้เกิดไอออนในสารละลายน้ำได้หรือไม่มันสามารถแบ่งออกเป็นชนิดไอออนิก (แอนไอออนไพเพอร์และแอนไอออนและไพเพอร์) และประเภทที่ไม่ใช่ไอออนิก

นี่เป็นวิธีการจำแนกประเภทที่ใช้กันมากที่สุด

 

2、 ฟังก์ชั่นและหลักการของอิมัลซิไฟเออร์

ฟังก์ชั่นหลักของอิมัลซิไฟเออร์คือการลดแรงตึงผิวของของเหลวทั้งสองที่ถูกอิมัลชัน ดังนั้นเมื่อใช้สารลดแรงตึงผิวเป็นอิมัลซิไฟเออร์ปลายด้านหนึ่งของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำจะดูดซับลงบนพื้นผิวของอนุภาคของเหลวที่ไม่ละลายน้ำ (เช่นน้ำมัน) ในขณะที่กลุ่มที่ชอบน้ำขยายไปทางน้ำ สารลดแรงตึงผิวถูกจัดเรียงทิศทางบนพื้นผิวของอนุภาคของเหลวเพื่อสร้างฟิล์มดูดซับน้ำ (ฟิล์มอินเทอร์เซียล) เพื่อลดการดึงดูดซึ่งกันและกันระหว่างหยดลดความตึงผิวระหว่างสองเฟสและส่งเสริมการกระจายตัวซึ่งกันและกันเพื่อสร้างอิมัลชัน

ความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวมีผลกระทบโดยตรงต่อความแข็งแรงของหน้ากากใบหน้า ด้วยความเข้มข้นสูงมีโมเลกุลลดแรงตึงผิวจำนวนมากที่ดูดซับไว้บนอินเตอร์เฟสทำให้เกิดหน้ากากใบหน้าที่หนาแน่นและแข็งแรง

อิมัลซิไฟเออร์ที่แตกต่างกันมีเอฟเฟกต์อิมัลซิไฟเออร์ที่แตกต่างกันและปริมาณที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลการอิมัลชันที่ดีที่สุดก็แตกต่างกันไปเช่นกัน โดยทั่วไปยิ่งแรงโมเลกุลของอิมัลซิไฟเออร์มากขึ้นซึ่งก่อให้เกิดหน้ากากใบหน้าขอบเขตความแข็งแกร่งของภาพยนตร์ที่สูงขึ้นและโลชั่นที่มีเสถียรภาพมากขึ้น ในทางตรงกันข้ามพลังที่เล็กลงความแข็งแกร่งของภาพยนตร์ที่ต่ำกว่าและอิมัลชันที่ไม่แน่นอน

เมื่อมีโมเลกุลอินทรีย์ขั้วโลกเช่นแอลกอฮอล์ไขมันกรดไขมันและเอมีนไขมันในหน้ากากใบหน้าความแข็งแรงของเมมเบรนจะดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นี่เป็นเพราะโมเลกุลอิมัลซิไฟเออร์ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลขั้วโลกเช่นแอลกอฮอล์กรดและเอมีนในชั้นการดูดซับอินเตอร์เฟสเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงของหน้ากากใบหน้าอินเทอร์เฟซ

อิมัลซิไฟเออร์ประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวมากกว่าสองตัวคืออิมัลซิไฟเออร์ผสม เนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างโมเลกุลความตึงเครียดแบบอินเทอร์เซียลจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญปริมาณของอิมัลซิไฟเออร์ที่ดูดซับบนอินเทอร์เฟซจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและความหนาแน่นและความแข็งแรงของหน้ากากใบหน้าที่เกิดขึ้นจะเพิ่มขึ้น

ในระหว่างการก่อตัวของอิมัลชันความตึงเครียดระหว่างน้ำมันและน้ำจะลดลงอย่างมากเนื่องจากการมีส่วนร่วมของสารลดแรงตึงผิวและมันจะกลายเป็นอิมัลชันที่มั่นคง อย่างไรก็ตามยังคงมีความตึงเครียดระหว่างน้ำในน้ำในอิมัลชันซึ่งไม่สามารถเข้าถึงศูนย์ได้เนื่องจาก CMC หรือข้อ จำกัด การละลาย ดังนั้นโลชั่นจึงเป็นระบบที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์

ความตึงเครียดระหว่างน้ำมันและน้ำของอิมัลชันไมโครนั้นต่ำมากจนไม่สามารถวัดได้ มันเป็นระบบที่มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ นี่คือความสำเร็จส่วนใหญ่โดยการเพิ่มสารลดแรงตึงผิวชนิดที่สองที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง (เช่นแอลกอฮอล์ในระดับปานกลางเช่น pentanol, hexanol และ heptanol หรือที่รู้จักกันในชื่อ CO ที่ลดแรงตึงผิว) ซึ่งสามารถลดความตึงเครียดต่อไปในระดับที่น้อยมาก สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยสมการการดูดซับของ Gibbs สำหรับระบบหลายองค์ประกอบ

 

3、 ประเภทอิมัลชัน

พิมพ์

อิมัลชันทั่วไปเฟสหนึ่งคือน้ำหรือสารละลายน้ำและอื่น ๆ เป็นสารอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำกับน้ำเช่นจาระบีขี้ผึ้ง ฯลฯ ที่เกิดจากน้ำและน้ำมันสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:

(a) น้ำมันในประเภทน้ำ (O'W)
(e) นมผสม (w/o/w)
(b) น้ำมันในประเภทน้ำ (w/o)

(1) น้ำมัน/น้ำ (0/w) อิมัลชันน้ำมันกระจายตัวในน้ำ น้ำมันเป็นเฟสที่กระจายตัว (เฟสภายใน) และน้ำเป็นเฟสต่อเนื่อง (เฟสภายนอก) น้ำมันในอิมัลชันน้ำซึ่งสามารถเจือจางด้วยน้ำ เช่นนมนมถั่วเหลือง ฯลฯ

(2) น้ำ/น้ำมัน (w/0) อิมัลชันน้ำกระจายตัวในน้ำมัน น้ำเป็นเฟสที่กระจายตัว (เฟสภายใน) และน้ำมันเป็นเฟสต่อเนื่อง (เฟสภายนอก) ของน้ำในอิมัลชันน้ำมัน อิมัลชันชนิดนี้สามารถเจือจางด้วยน้ำมัน เช่นเนยประดิษฐ์น้ำมันดิบ ฯลฯ

(3) อิมัลชันรูปวงแหวนที่เกิดขึ้นจากการกระจายตัวของน้ำและเฟสน้ำมันโดยชั้นโดยชั้นส่วนใหญ่มาในสองรูปแบบ: น้ำมันในน้ำและน้ำมันในน้ำมัน 0/w/0 (เช่นเฟสน้ำที่มีหยดน้ำมันกระจายอยู่ในเฟสน้ำมันและน้ำในน้ำและน้ำ น้ำมันดิบ

 

วิธีการตรวจสอบประเภทอิมัลชัน

(1) วิธีการเจือจาง

เจือจางอิมัลชันด้วยของเหลวเดียวกับเฟสต่อเนื่อง อิมัลชันที่ละลายน้ำได้คือน้ำมัน/น้ำชนิดและอิมัลชันที่ละลายน้ำได้คือประเภทน้ำ/น้ำมัน
ตัวอย่างเช่นนมสามารถเจือจางด้วยน้ำ แต่ไม่สามารถผสมกับน้ำมันพืชได้ จะเห็นได้ว่านมเป็นอิมัลชัน O/W

(2) วิธีการนำไฟฟ้า

ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำและน้ำมันแตกต่างกันอย่างมากและการนำไฟฟ้าของอิมัลชันน้ำมัน/น้ำมีขนาดใหญ่กว่าน้ำ/น้ำมันหลายร้อยเท่า ดังนั้นอิเล็กโทรดสองตัวจะถูกแทรกในอิมัลชันและนีออนเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมในลูปและเปิดไฟน้ำมัน/น้ำ

(3) วิธีการย้อมสี

เพิ่มสีย้อมที่ใช้น้ำมันหรือน้ำ 2-3 หยดลงในหลอดทดสอบและตัดสินประเภทของอิมัลชันตามประเภทของสีย้อมที่สามารถทำให้เฟสต่อเนื่องได้อย่างสม่ำเสมอ

(4) วิธีการเปียกกระดาษกรอง

วางโลชั่นบนกระดาษกรอง หากของเหลวสามารถขยายได้อย่างรวดเร็วและหยดเล็ก ๆ อยู่ตรงกลางโลชั่นจะเป็นน้ำมันในน้ำ หากโลชั่นลดลงจะไม่ขยายตัวน้ำมันในประเภทน้ำ

(5) วิธีการหักเหแสง

ดัชนีการหักเหของน้ำและน้ำมันที่แตกต่างกันนั้นใช้เพื่อระบุชนิดของอิมัลชัน หากอิมัลชันเป็นน้ำมันในน้ำอนุภาคมีบทบาทในการรวบรวมแสงและมีเพียงโครงร่างด้านซ้ายของอนุภาคเท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ หากอิมัลชันเป็นน้ำในน้ำมันอนุภาคจะมีบทบาทของสายตาเอียงและมีเพียงโครงร่างที่ถูกต้องของอนุภาคที่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์

ปัจจัยหลักที่มีผลต่อประเภทของอิมัลชัน

(1) ปริมาณเฟส:

ทฤษฎีปริมาณเฟสถูกเสนอโดย 0stwald จากมุมมองทางเรขาคณิต มุมมองคือสมมติว่าลูกปัดของเหลวของโลชั่นมีขนาดเท่ากันและทรงกลมที่แข็งส่วนของปริมาณเฟสของลูกปัดของเหลวสามารถคิดเป็น 74.02% ของปริมาตรทั้งหมดเมื่อพวกเขาบรรจุอย่างหนาแน่นที่สุด หากปริมาณเฟสอินทิกรัลของลูกปัดของเหลวมากกว่า 74.02%โลชั่นจะผิดรูปหรือเสียหาย

(a) อิมัลชันทอที่เต็มไปด้วยหยดน้ำแบบสม่ำเสมอ
(b) อิมัลชันสแต็คที่ไม่สม่ำเสมอหยดไม่สม่ำเสมอ
(c) หยดของเหลวที่ไม่เป็นทรงกลมต้องการการซ้อนและอิมัลชัน (ไม่เสถียร)

นำอิมัลชันประเภท O/W เป็นตัวอย่างถ้าจำนวนเฟสอินทิกรัลของน้ำมันมากกว่า 74.02%อิมัลชันสามารถสร้างแบบ w/0 ชนิดเมื่อประเภท O/I น้อยกว่า 25.98%และเมื่อเศษส่วน 25.98%-74.02%อาจเกิดขึ้น

 

โครงสร้างโมเลกุลและคุณสมบัติของอิมัลซิไฟเออร์ - ทฤษฎีลิ่ม

ทฤษฎีลิ่มขึ้นอยู่กับโครงสร้างเชิงพื้นที่ของอิมัลซิไฟเออร์เพื่อกำหนดชนิดของอิมัลชัน ทฤษฎีลิ่มแสดงให้เห็นว่าพื้นที่ตัดขวางของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำในอิมัลซิไฟเออร์ไม่เท่ากัน โมเลกุลของอิมัลซิไฟเออร์ถูกมองว่าเป็นเวดจ์โดยมีปลายด้านหนึ่งใหญ่ขึ้นและอีกด้านหนึ่ง ปลายสุดของอิมัลซิไฟเออร์สามารถแทรกเข้าไปในพื้นผิวของหยดเหมือนลิ่มและจัดเรียงในทิศทางที่อินเตอร์เฟสน้ำน้ำมัน ปลายขั้วโลกที่ชอบน้ำจะขยายไปสู่เฟสน้ำในขณะที่ห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอน lipophilic ขยายไปสู่เฟสน้ำมันส่งผลให้ความแข็งแรงของการแทรกซึมเพิ่มขึ้น

 

อิทธิพลของวัสดุอิมัลซิไฟเออร์ต่อชนิดอิมัลชัน

นอกเหนือจากอิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ เช่นวัสดุองค์ประกอบอิมัลชันและเงื่อนไขการขึ้นรูปอิมัลชันเงื่อนไขภายนอกยังมีผลกระทบต่อประเภทของอิมัลชัน ยกตัวอย่างเช่นธรรมชาติที่ชอบน้ำและ lipophilic ของผนังอิมัลชันนั้นแข็งแกร่งและอิมัลชัน O/W นั้นง่ายต่อการก่อตัวเมื่อธรรมชาติของผนังอิมัลชันนั้นแข็งแกร่งในขณะที่อิมัลชัน W/0 นั้นง่ายต่อการเกิดขึ้นเมื่อธรรมชาติของ lipophilic ของผนังอิมัลชัน เหตุผลก็คือว่าของเหลวจำเป็นต้องรักษาเลเยอร์ของเฟสต่อเนื่องบนผนังเพื่อให้มันไม่ง่ายที่จะแยกย้ายกันไปในลูกปัดของเหลวเมื่อกวน แก้วเป็นน้ำในขณะที่พลาสติกนั้นไม่ชอบน้ำดังนั้นอดีตจึงมีแนวโน้มที่จะสร้างอิมัลชัน O/W ในขณะที่หลังมีแนวโน้มที่จะสร้างอิมัลชันด้วย 0

 

ทฤษฎีการรวมความเร็วของสองขั้นตอน

ทฤษฎีความเร็วของการรวมตัวกันเริ่มต้นจากอิทธิพลของความเร็วการรวมตัวกันของหยดทั้งสองชนิดที่ประกอบขึ้นเป็นอิมัลชันบนอิมัลชันและตัดสินว่าความเร็วการรวมกันของหยดทั้งสองชนิดขึ้นอยู่กับความเร็วของการรวมตัวกันของหยดทั้งสองชนิด

 

อุณหภูมิ

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะลดระดับความชุ่มชื้นของกลุ่มที่ชอบน้ำซึ่งจะช่วยลดความสามารถในการไฮโดรฟิลิกของโมเลกุล ดังนั้นอิมัลชัน 0/W ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำอาจเปลี่ยนเป็นอิมัลชัน W/0 เมื่อให้ความร้อน อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นอุณหภูมิที่คุณสมบัติของ hydrophilic และ lipophilic ของสารลดแรงตึงผิวถึงสมดุลที่เหมาะสมหรือที่เรียกว่าหลุมอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส

อย่างไรก็ตามเมื่อความเข้มข้นของอิมัลซิไฟเออร์มีขนาดใหญ่พอที่จะเอาชนะอิทธิพลของคุณสมบัติการเปียกของวัสดุอิมัลซิไฟเออร์ชนิดของอิมัลชันที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับธรรมชาติของอิมัลซิไฟเออร์เท่านั้น