Стабилизация эмульсий с помощью вмс и порошков

Особенно сильным стабилизирующим действием по отношению к эмульсиям обладают ВМС, например, белки, создавая структурно-механический и энтропийные факторы устойчивости.

Механизм стабилизации эмульсий высокодисперсными порошками подобен механизму действия ПАВ. Частицы порошка адсорбируются на поверхности капель эмульсий так, что большая часть их поверхности находится в дисперсионной среде. Создается прочная оболочка, препятствующая коалесценции капель. При этом гидрофильные порошки (глина, мел), которые «любят» среду, стабилизируют прямые эмульсии, а гидрофобные (сажа, гидрофобизованный SiO₂) – способны к стабилизации обратных эмульсий.

Медико-биологическое значение эмульсий.

В жизни человека эмульсии занимают особое место. С первого дня жизни человек получает жиры, необходимую часть питания, в виде эмульсии – молоко матери. Поскольку жиры нерастворимы в водной среде, составляющей основу жизнедеятельности организма, поэтому организм может хорошо усваивать только эмульгированные жиры – молоко, сметану, сливки, сливочное масло. Другие жиры, потребляемые с пищей (растительное масло, животные жиры) в организме переводятся в эмульгированное состояние.

Процесс превращения грубых дисперсий жиров, образовавшихся при пережевывании пищи, в высокодисперсные эмульсии происходит в двенадцатиперстной кишке. Сюда, кроме желчи, выделяется секрет поджелудочной железы и кишечный сок, которые содержат большое количество NаHCO₃. При его взаимодействии с кислой пищевой кашицей, поступающей из желудка (pH ≈ 1,7), выделяется углекислый газ, перемешивающий и диспергирующий пищевую кашицу – происходит эмульгирование. Образовавшиеся мелкие капли жира адсорбируют на своей поверхности ПАВ – желчные кислоты и это предохраняет капли от коалесценции. Образуется высокоустойчивая жировая эмульсия с размером частиц ~ 5·10^‾5 м. При эмульгировании резко увеличивается поверхность жиров, что облегчает их взаимодействие с ферментами, ускоряет гидролиз и всасывание.

Разрушение эмульсий.

Разрушение эмульсий проводят в случае, если их образование нежелательно.

Способы разрушения

Физические	Химические
1) центрифугирование (сепара­тор); 2) фильтрование через пористые материалы, которые смачива­ются дисперсионной средой и не смачиваются дисперсной фазой.	1) добавление деэмульгаторов, разрушающих пленку стабилизатора; 2) электролитов (чаще всего солей Al3+, переводящих эмульгатор в осадок); 3) ПАВ, более активных, чем эмульгатор, но не дающих прочную поверхностную пленку; 4) Растворителей, растворяющих пленку эмульгатора.

Пены

Пены – это высококонцентрированные микрогетерогенные системы с газовой дисперсной фазой и с жидкой или твёрдой дисперсионной средой, которая образует тонкие плёнки между пузырьками газа.

Пены

Жидкие Твёрдые

г/ж г/т

(пенный огнетушитель, (пемза, пенопласты)

мыльная пена)

В пенах пузырьки газа плотно прижаты друг к другу и разделены тонкими плён­ками дисперсионной среды – пенными плёнками, имеющими толщину колло­идных размеров. Жидкие пены, как правило, нестабильны. Это связано с диффузией газа через жидкие плёнки и с утоньшением и последующим разрывом плёнок. Утоньшение плёнок вызывается перетоком жидкости из тонких участков плёнки в утолщенные, находящиеся в местах контакта нескольких пузырьков.

Рис.4.2 Схема образования пены

Чем больше вязкость дисперсионной среды, тем устойчивее пена

Агрегативную устойчивость пен обеспечивают стабилизаторы: ПАВ, ВМС. По отношении к пенам их называют пенообразователями.

Слабые пенообразователи – это низкомолекулярные водорастворимые ПАВ, они дают слабые быстроразрушающиеся пены (низшие спирты, кислоты).

Сильные пенообразователи – длинноцепочечные ПАВ и ВМС, мыла.

Образование пены – происходит при продувании газа через жидкость. Пу­зырьки газа, окруженные слоем из молекул ПАВ, поднимаются к поверхности жид­кости и встречают на ней плёнку. Если плёнка прочная, то пузырьки накапливаются на поверхности (рис. 4.2.).