Oro har, emultsioaren fase bat ura edo ur-disoluzioa da, eta horri fase urtsua deritzo; beste fasea urarekin nahastezina den fase organikoa da, eta horri fase oliotsua deritzo.

1. Sailkapena

Hiru sailkapen metodo:

1. Jatorriaren arabera sailkatuta: produktu naturalak eta produktu sintetikoak;

2. Pisu molekularraren arabera sailkatuta: pisu molekular baxuko emultsionatzaileak (c10-c20) eta pisu molekular handiko emultsionatzaileak (c milaka);

3. Ur-disoluzioan ioniza daitekeen ala ez arabera, mota ionikoan (anioiak, katioiak eta anioiak eta katioiak) eta mota ez-ionikoan bana daiteke.

Hau da sailkapen-metodo erabiliena.

 

2. Emultsionatzaileen funtzioa eta printzipioa

Emultsionatzaileen funtzio nagusia emultsionatzen ari diren bi likidoen gainazaleko tentsioa murriztea da. Beraz, gainazal-aktiboek emultsionatzaile gisa erabiltzen direnean, haien talde hidrofobikoaren mutur bat partikula likido disolbaezinetan (olioa adibidez) itsasten da, eta talde hidrofilikoa uraren aldera hedatzen da. Gainazal-aktiboek norabidez antolatzen dira partikula likidoen gainazalean, adsorzio-film hidrofiliko bat (gainazaleko filma) osatzeko, tanta arteko elkarrekiko erakarpena murrizteko, bi faseen arteko gainazaleko tentsioa murrizteko eta elkarrekiko sakabanaketa sustatzeko emultsioak eratzeko.

Gainazal-aktiboen kontzentrazioak eragin zuzena du aurpegi-maskararen gainazaleko erresistentzian. Kontzentrazio altua dagoenean, gainazal-aktiboen molekula asko itsasten dira gainazalean, gainazaleko maskara trinko eta sendo bat osatuz.

Emultsionatzaile ezberdinek emultsionatze-efektu desberdinak dituzte, eta emultsionatze-efektu optimoa lortzeko behar den kantitatea ere aldatu egiten da. Oro har, aurpegiko maskara mugatzailea osatzen duen emultsionatzailearen indar molekularra zenbat eta handiagoa izan, orduan eta filmaren indarra handiagoa izango da eta lozioa egonkorragoa izango da; Aitzitik, indarra zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta filmaren indarra txikiagoa izango da eta emultsioa ezegonkorragoa izango da.

Aurpegiko maskaran alkohol gantzatsua, azido gantzatsua eta amina gantzatsua bezalako molekula organiko polarrak daudenean, mintzaren indarra nabarmen hobetzen da. Hau gertatzen da emultsionatzaile molekulek molekula polarrek, hala nola alkohola, azidoa eta amina, elkarreragiten dutelako interfazearen adsorzio geruzan konplexu bat osatzeko, eta horrek interfazearen aurpegiko maskararen indarra handitzen du.

Bi gainazal-aktibo baino gehiagoz osatutako emultsionatzailea emultsionatzaile mistoa da. Molekulen arteko elkarrekintza sendoari esker, gainazaleko tentsioa nabarmen murrizten da, gainazalean adsorbatutako emultsionatzaile kopurua nabarmen handitzen da, eta eratutako gainazaleko aurpegiko maskararen dentsitatea eta indarra handitzen dira.

Emultsioa eratzean, olioaren eta uraren arteko gainazaleko tentsioa asko murrizten da gainazal-aktiboen parte-hartzeari esker, eta emultsio egonkor bihurtzen da. Hala ere, emultsioan oraindik olio-ur gainazaleko tentsioa dago, eta ezin da zerora iritsi CMC edo disolbagarritasun murrizketen ondorioz. Beraz, lozioa sistema termodinamikoki ezegonkorra da.

Mikroemultsioaren olioaren eta uraren arteko gainazaleko tentsioa hain da baxua, ezen ezin baita neurtu. Sistema termodinamikoki egonkorra da. Horretarako, batez ere propietate guztiz desberdinak dituen bigarren gainazal-aktibo mota bat gehitzen da (adibidez, pentanola, hexanola eta heptanola bezalako tamaina ertaineko alkoholak, ko-gainazal-aktibo gisa ezagutzen direnak), eta horrek gainazaleko tentsioa maila oso txiki batera murriztu dezake, balio negatibo berehalakoak ere eraginez. Hori Gibbsen adsorzio-ekuazioaren bidez azal daiteke osagai anitzeko sistemetarako.

 

3. Emultsio mota

Mota

Emultsio arrunta, fase bat ura edo ur-disoluzioa da, eta bestea urarekin disolbaezina den materia organikoa, hala nola koipea, argizaria, etab. Urak eta olioak sortutako emultsioa hiru motatan bana daiteke:

(a) Uretan olio mota (O'W)
(e) Esne konposatua (W/O/W)
(b) Uretan olio mota (W/O)

(1) Olio/ura (0/W) emultsioa, olioa uretan barreiatuta. Olioa fase barreiatua da (barne fasea), eta ura fase jarraitua (kanpo fasea) uretan dagoen olio-emultsioa, urarekin diluitu daitekeena. Esnea, soja-esnea, etab. adibidez.

(2) Ur/olio (W/0) emultsioa, ura olioan barreiatuta. Ura fase barreiatua da (barne fasea) eta olioa ur-olio emultsioaren fase jarraitua (kanpo fasea). Emultsio mota hau olioarekin diluitu daiteke. Adibidez, gurin artifiziala, petrolio gordina, etab.

(3) Uraren eta olio-faseen geruzaz geruza txandaka sakabanatuz eratutako eraztun-formako emultsioak bi formatan agertzen dira batez ere: olioa uretan eta olioa olioetan 0/W/0 (hau da, olio-tanta sakabanatuak olio-fasean esekita dituen ur-fasea eta ura olioetan eta ura uretan W/0/W (hau da, ur-fasean esekita dauden ur-tanta sakabanatuak olio-fasea). Emultsio mota hau arraroa da eta, oro har, petrolio gordinean aurkitzen da.

 

Emultsio mota egiaztatzeko metodoa

(1) Diluzio metodoa

Diluitu emultsioa fase jarraituaren likido berarekin. Uretan disolbagarria den emultsioa olio/ura motakoa da, eta olioan disolbagarria den emultsioa ur/olio motakoa.
Adibidez, esnea urarekin diluitu daiteke, baina ezin da landare-olioarekin nahasgarria izan. Ikus daiteke esnea O/W emultsioa dela.

(2) Metodo eroalea

Uraren eta olioaren eroankortasuna oso desberdina da, eta olio/ur emultsioaren eroankortasuna ehunka aldiz handiagoa da ur/olioarena baino. Horregatik, bi elektrodo sartzen dira emultsioan eta neon bat seriean konektatzen da begiztan, eta olio/ur argia piztuta dago.

(3) Tindaketa metodoa

Gehitu 2-3 tanta olio- edo ur-oinarritutako koloratzaile probeta-hodira, eta erabaki emultsio mota zein koloratzaile motak egin dezakeen fase jarraitua uniformeki koloreztatzeko.

(4) Iragazki-papera bustitzeko metodoa

Jarri lozioa iragazki-paperaren gainean. Likidoa azkar hedatzen bada eta tanta txiki bat geratzen bada erdian, lozioa uretan olioa da; lozio-tantak hedatzen ez badira, uretan olio motakoa da.

(5) Errefrakzio optikoaren metodoa

Uraren eta olioaren argiarekiko errefrakzio-indize desberdina erabiltzen da emultsio mota identifikatzeko. Emultsioa uretan olioa bada, partikulek argia biltzeko funtzioa dute, eta partikulen ezkerreko ertza bakarrik ikus daiteke mikroskopio batekin; emultsioa olioetan ura bada, partikulek astigmatismoaren funtzioa dute, eta partikulen eskuineko ertza bakarrik ikus daiteke mikroskopio batekin;

Emultsio motan eragina duten faktore nagusiak

(1) Fase-bolumena:

Fase-bolumenaren teoria ikuspegi geometriko batetik proposatu zuen Ostraldek. Ikuspuntua da lozioaren likido-aleak tamaina berekoak eta esfera zurrunak direla suposatuz, likido-aleen fase-bolumenaren frakzioak bolumen osoaren % 74,02 baino ezin duela izan trinkotasun handiena dutenean. Likido-aleen fase-bolumenaren zenbaki integrala % 74,02 baino handiagoa bada, lozioa deformatu edo kaltetu egingo da.

(a) Tanta ugariko ehundura uniformeko emultsioa
(b) Tanta trinkoen pilaketa irregularreko emultsioa
(c) Tanta likido ez-esferikoek pilaketa eta emultsioa behar dituzte (ezegonkorrak)

Hartu O/W motako emultsioa adibide gisa, olioaren fase-zenbaki integrala % 74,02 baino handiagoa bada, emultsioak W/0 mota bakarrik osa dezake, O/i mota % 25,98 baino txikiagoa denean, eta frakzioa % 25,98 - % 74,02 denean, 0/W edo W0 mota osa dezake.

 

Emultsionatzaileen egitura molekularra eta propietateak - Ziri-teoria

Ziri-teoria emultsionatzaileen egitura espazialean oinarritzen da emultsio mota zehazteko. Ziri-teoriak iradokitzen du emultsionatzaileen talde hidrofiliko eta hidrofoboen zeharkako azalerak ez direla berdinak. Emultsionatzaileen molekulak ziri gisa ikusten dira, mutur bat handiagoa eta bestea txikiagoa izanik. Emultsionatzailearen mutur txikiagoa tanta gainazalean ziri bat bezala sar daiteke eta norabidez antolatu olio-ur interfazean. Mutur polar hidrofilikoa fase urtsuan hedatzen da, eta hidrokarburo kate lipofilikoa fase olioan hedatzen da, eta horrek gainazaleko indarra handitzen du.

 

Emultsionatzaile materialaren eragina emultsio motan

Emultsioaren konposizio-materialen eta emultsioa eratzeko baldintzen faktoreen eraginaz gain, kanpoko baldintzek ere eragina dute emultsio motan. Adibidez, emultsio-hormaren izaera hidrofilikoa eta lipofilikoa sendoa da, eta O/W emultsioa erraz sortzen da emultsio-hormaren izaera hidrofilikoa sendoa denean, W/0 emultsioa, berriz, erraz sortzen da emultsio-hormaren izaera lipofilikoa sendoa denean. Arrazoia da likidoak fase jarraituaren geruza bat mantendu behar duela horman, nahastean likido-aleetan erraz sakabanatu ez dadin. Beira hidrofilikoa da, plastikoa hidrofobikoa den bitartean, beraz, lehenengoak O/W emultsioak sortzeko joera du, eta bigarrenak, berriz, W/0 emultsioak sortzeko joera du.

 

Bi Faseko Agregazio Abiaduraren Teoria

Koaleszentzia-abiaduraren teoria emultsioa osatzen duten bi tanta moten koaleszentzia-abiadurak emultsioan duen eraginetik abiatzen da, eta epaitzen du bi tanta moten koaleszentzia-abiadura bi tanta moten koaleszentzia-abiaduraren araberakoa dela, emultsioak, marrazoak eta hiltzeak batera eskaera estaltzen dutenean.

 

Tenperatura

Tenperatura igotzeak talde hidrofilikoen hidratazio maila jaitsiko du, eta horrela molekulen hidrofilitatea murriztuko du. Beraz, tenperatura baxuetan sortutako 0/w emultsioa W/0 emultsio bihur daiteke berotzean. Trantsizio-tenperatura hau da gainazal-aktiboen propietate hidrofiliko eta lipofilikoek oreka egoki batera iristen diren tenperatura, PIT fase-trantsizio tenperatura bezala ezagutzen dena.

Hala ere, emultsionatzailearen kontzentrazioa emultsionatzaile materialaren bustitzeko propietatearen eragina gainditzeko bezain handia denean, sortzen den emultsio mota emultsionatzailearen beraren izaeraren araberakoa da soilik, eta ez du zerikusirik ontziaren hormaren hidrofilizitatearekin eta lipofilizitatearekin.