ОДЕРЖАННЯ ЕМУЛЬСІЙ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ЇХ ТИПУ. ДОБУВАННЯ ПІН ТА ЇХ СТАБІЛІЗАЦІЯ

Емульсіями називаються дисперсії рідин в рідких дисперсійних середовищах, які взаємно нерозчинні. У зв’язку з цим часточки дисперсної фази і дисперсійного середовища повинні різко відрізнятися за полярністю. Тому особливістю емульсій є можливість утворення емульсій двох типів: прямої і зворотньої. Більш полярною рідиною звичайно є вода (В), малополярну рідину прийнято називати „масло” (М). В зв’язку з цим пряму емульсію позначають М/В (емульсії І роду), а обернену – В/М (емульсії ІІ роду). Можливі також так звані „множинні емульсії”, в яких дисперсійне середовище частково дисперговане в краплинах дисперсної фази.

Емульсії за концентрацією дисперсної фази поділяють на три групи: 1) розведені (з концентрацією дисперсної фази не вище 0,1% об’єму емульсії); 2) концентровані (з концентрацією дисперсної фази 0,1-70% об’єму); 3) висококонцентровані (з вмістом дисперсної фази вище 70% об’єму емульсії).

Щоб визначити тип емульсії застосовують різні методи. Так, додавання до емульсії фарби, яка розчиняється тільки в одній з рідин (водорозчинної або маслорозчинної) відповідне забарвлення має можливість визначити тип емульсій. Інколи застосовують метод розбавлення. Якщо емульсія легко розбавляється водою, то вода є дисперсійним середовищем, тобто це емульсія типу М/В і навпаки емульсія типу В/М легко розбавляється „маслом”.

Тип емульсії можна встановити також кондукторометричним методом. Якщо дисперсійним середовищем є вода, електропровідність якої висока, то це емульсія типу М/В. В той же час електрична провід ність емульсій типу В/М дуже низька.

Під дією ультрафіолетового випромінювання в темряві емульсії В/М флуоресціюють на відміну емульсій типу М/В, які забарвлення звичайно не набувають.

Легко встановити тип емульсії нанесенням краплини емульсії на фільтруваний папір. Якщо пляма швидко розпливається, а в центрі залишається невелика краплинка („масло”), то це емульсія типу М/В.

Піна – дисперсія газу або повітря в рідкому або твердому середовищі. Тому існують як рідкі так і тверді піни. Піни це типові ліофобні системи. Розрізняють розбавлені дисперсії газу в рідині, які називаються газовими емульсіями. Такі піни містять більше 70% газової фази в об’ємі піни. У концентрованих пінах газоподібна фаза є основною (до 99% об’єму) частиною системи. Піни поділяються на розбавлені і концентровані.

 

Рис1. Схеми будови комірок пін: а – сферичної; б – п’ятикутної

 

В пінах комірки, які заповнені газовою фазою (повітрям) розділені тонкими плівками дисперсійного середовища (рис1). Комірки можуть мати правильну сферичну форму (рис.1 а), а при стикуванні комірок вони набувають форму багатогранників (рис.1, б). Характерною коміркою пін є пентагональний додекаедр. Це дванадцятигранник з п’ятикутними гранями, що має 30 ребер і 20 вершин (рис.2).

 

Рис.2. Комірка пентагонального додекаедру

 

Як і всі диперсні системи, які володіють надлишковою поверхневою вільною енергією, піни є термодинамічно нестійкими. Тому газові бульбашки в рідині швидко коалесціюють або лопаються і піна руйнується. 

Утворення стійких пін можливе тільки при наявності стабілізаторів-піноутворювачів. Піноутворювачами є ПАР, які поділяють на два типи: 1) першого роду – зменшують величину поверхневого натягу (нижчі спирти і кислоти); 2) другого роду – на поверхні розподілу утворюють міцні адсорбційні драглеподібні плівки (мила, алкалоїди, таніни, деякі барвники, білки, карбометилцелюлоза тощо).

Піни, що утворюються за допомогою піноутворювачів, мають велику механічну міцність структурованих адсорбційних шарів. Стінки комірок таких пін можна розглядати як такі, що утворені двома двомірними конденсованими (твердими) плівками.

Рідини, які здатні тверднути, утворюють тверді піни (пемза, пінопласт, пінополістирол тощо).

 

Мета роботи:

1. Добування емульсії, визначення її типу, стабільності; добування зворотної емульсії.

2. Добування піни і вивчення впливу ПАР і електролітів на її стійкість.

 

Прилади і реактиви. Стакан на 250 мл, пробірки, циліндри, 0,5 М розчин MgCl ₂, олія, 15 % рочин Na ₂ CO ₃ , 20 % розчин CaCl ₂ , метиленовий синій, судан І, розчин желатини 8г/л.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: