المستحلب هو خليط من المواد. يتكون أحد المكونات فيه من جزيئات صغيرة غير قابلة للذوبان في الآخر. يسمى هذا المكون "المرحلة المشتتة". مادة أخرى هي وسط مشتت. يحتوي على المكون الأول. "مستحلب" مصطلح من أصل لاتيني. في الترجمة ، تعني "أنا حليب ، أنا حليب". دعونا ننظر في هذا المفهوم بمزيد من التفصيل.
معلومات عامة
يمكن استحلاب أي سائلين لا يختلطان ولا يتفاعلان كيميائيًا. غالبًا ما يكون الماء أحد المكونات. مادة أخرى تتكون من جزيئات ضعيفة القطبية أو متعادلة (على سبيل المثال ، الدهون). أول مستحلب معروف هو الحليب. هنا جزيئات الدهون مشتتة في الماء. حجم أصغر الجسيمات في المرحلة المشتتة هو 1-50 ميكرون ، لذلك تصنف المستحلبات على أنها أنظمة خشنة. السوائل منخفضة التركيز - غير المهيكلة. مخاليط ذات تركيز عال - منظم. وفقًا للخصائص الديناميكية الحرارية ، يعتبر مستحلب الزيت نظامًا غير مستقر. حجم قطرات الطور كبير ، والخليط سيكون غير منظم
التصنيف
يعتمد نوع المستحلب الذي تم الحصول عليه على نسبة أحجام الطور وتكوينهاكمية وطبيعة المستحلب ونشاطه الكيميائي وطريقة وطريقة الخلط
- مخاليط مباشرة مع أصغر جزيئات سائل غير قطبي وغير قابل للذوبان في المرحلة القطبية (o / w - من التعبير "زيت في الماء"). لمثل هذه المخاليط ، يمكن استخدام المستحلبات التي تذوب في الماء ، مثل جزيئات البيتومين. يتم امتصاص جزيئاتهم على الأغشية السطحية للطور m ، مما يقلل ليس فقط التوتر ، ولكن أيضًا يخلق فيلمًا قويًا.
- المخاليط العكسية (وزن / م) التي تستخدم فيها المستحلبات غير القابلة للذوبان في الماء.
يمكن أن يؤدي التأثير الكيميائي على المستحلب والضغط وتغيير التركيب إلى انعكاس.
- مستحلب الليوفيليك هو خليط يتكون بشكل عفوي وعفوي. يعتبر مستقرًا من الناحية الديناميكية الحرارية. مثال على ذلك هو المستحلبات المستقرة بشكل حاسم عند الوصول إلى حد درجة الحرارة لخلط الطور. تندرج زيوت التشحيم وسوائل التبريد أيضًا ضمن هذه الفئة.
- مستحلب Lyophobic هو خليط يتكون من خلط ميكانيكي أو صوتي أو كهربائي. من الناحية الديناميكية الحرارية ، فهي غير مستقرة للغاية. لا توجد مثل هذه الخلائط بدون مستحلبات لفترة طويلة. مكونات جيدة لها: خافض للتوتر السطحي ، جزيئات كبيرة ، مواد قابلة للذوبان في الماء ، مواد صلبة عالية التشتت.
تلقي
هناك نوعان من تقنيات إنتاج المستحلب. الطريقة الأولى هي طريقة التكسير الدقيق للكسور. والثاني هو عملية تشكيل الفيلم متبوعًا بالتمزق إلى قطع صغيرة. في المتغير الأول ، تتم إضافة المادة ببطء إلىنظام مشتت. في هذه الحالة ، من الضروري ، أثناء الإضافة ، أن تختلط باستمرار بسرعة عالية. في هذه الحالة ، ستعتمد جودة الخليط على عوامل مختلفة. على وجه الخصوص ، فيما يتعلق بسرعة الخلط وإدخال وحجم المادة المشتتة وتركيزها ودرجة حموتها وحموضتها. الطريقة الثانية هي العملية التي يتم فيها تشكيل فيلم على سطح طور آخر. ينفخ الهواء من الأسفل. تقسم الفقاعات الفيلم إلى قطرات صغيرة وتخلط الحجم الكامل للسائل. في عصرنا ، بدأوا في استخدام الموجات فوق الصوتية بدلاً من الهواء. هذا يتسبب في تقسيم الفيلم إلى قطع أصغر.
تدمير المخاليط
بمرور الوقت ، يحدث التفكك التلقائي للمستحلب. هناك حالات عندما يكون من الضروري تسريع هذه العملية وتقليل تركيز المركب. تكون هذه الحاجة ذات صلة عندما يتداخل وجود مستحلب عالي التركيز مع معالجة المادة أو تطبيقها بشكل صحيح. هناك عدة طرق لتسريع عملية تقليل تركيز المحلول:
- الطريقة الكيميائية. تستخدم الكواشف التي تدمر الأغشية السطحية للمستحلب نفسه. في هذه الحالة ، يتم تحييد الشحنة السالبة المركزة على الفيلم السطحي. يعتمد استخدام المضافات العضوية للمكملات الغذائية (المواد الفعالة بيولوجيا - مزيلات الاستحلاب) على نفس المبدأ.
- إضافة مستحلب يتسبب في تكوين الكاتيونات التي تجذب شحنة سطحية سالبة وتتسبب في زعزعة استقرار الأغشية السطحية للمستحلب.ثبات حالة الحل ينخفض
- استبدال المستحلب بمكون آخر نشط السطح (السطحي). إنه يخفف من تركيز الأول ، لكنه لا يشكل في حد ذاته فيلمًا قويًا بدرجة كافية.
- الطريقة الحرارية. بهذه الطريقة يتعرض المستحلب للحرارة مما يؤدي إلى انفصاله.
- طريقة ميكانيكية. يسمى هذا الخيار أيضًا طريقة الفاصل. يُضخ المستحلب ببطء في وعاء يدور بسرعة زاوية عالية. الحل مقسم إلى مكونات حسب الوزن الكسور.
- طريقة تطبيق التيار الكهربائي أو إضافة إلكتروليت إلى المستحلب. تعمل هذه الطريقة على تدمير الأغشية السطحية للخلائط المستقرة بشحنة سالبة.
التطبيق
نطاق تطبيق المستحلبات في الصناعة واسع جدًا. على وجه التحديد ، تستخدم الاتصالات:
- في انتاج المارجرين و الزبدة
- في صناعة الصابون.
- عند صنع مواد المطاط الطبيعي
- في البناء. على سبيل المثال ، مستحلب البيتومين مركب غير قابل للاحتراق.
- في الزراعة: مبيدات - أدوية متنوعة تقضي على آفات النباتات
- للأغراض الطبية: صناعة الأدوية والمراهم ومستحضرات التجميل.
- تستخدم دهانات مستحلبات مختلفة في الطلاء.
- مستحضرات تجميل للشعر ، مستحلبات تحمي سطح الشعر اثناء الصباغة. على سبيل المثال ، مستحلب نامي (هذا عامل مؤكسد للطلاء).
- صناعة النفط تستخدم مزيجًا من الماء والزيت ،حيث يحدث تشتت مرحلة سائلة إلى أخرى في قطرات صغيرة - كريات.
