Основные характеристики эмульсий

Для оценки свойств эмульсий существует несколько характеристик, основными из которых являются:

• дисперсность эмульсии;

• устойчивость во времени;

• концентрация дисперсной фазы.

ДИСПЕРСНОСТЬ ЭМУЛЬСИИ

Определяется размерами частиц дисперсной фазы. Если эмульсия полидисперсна, то для ее характеристики необ­ходимо указать распределение частиц по размерам, чаще всего в виде гистограммы.

УСТОЙЧИВОСТЬ ВО ВРЕМЕНИ

Обычно устойчивость характеризуется одной из двух величин – скоростью расслоения эмульсии и временем жизни отдельных капель в контакте с другими.

Скорость расслоения эмульсии определяют, измеряя высоту (объем) отслоившейся фазы через определенные промежутки времени после получения эмульсии.

Время жизни отдельных капель определяют путем микроскопических наблюдений за каплей, помещенной на межфазную границу. Например, капля масла подво­дится к границе раздела со стороны воды и измеряется время, через которое она сольется с фазой масла.

Чаще используется первая характеристика эмульсии.

КОНЦЕНТРАЦИЯ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ

Свойства разбавленных эмульсий (С_d < 0, 1% об). Та­кие эмульсии, как правило, тонкодисперсны и близки по свойствам к лиофобным золям. В таких эмульсиях из – за малых размеров капель наблюдаются броуновское движе­ние, диффузия, рассеяние света и т. д., они являются седиментационно устойчивыми. Их агрегативная устой­чивость так же, как в лиофобных золях, определяется наличием диффузных электрических слоев. Коагуляция под действием электролитов подчиняется правилу Шульце – Гарди. К разбавленным эмульсиям приложима теория устойчивости лиофобных золей. Широко известный при­мер разбавленной эмульсии – конденсат отработанного пара в паровой машине, в ней диспергированы мельчай­шие капельки машинного масла. Другой пример – сырая нефть, в которой капельки воды образуют эмульсию II рода.

Свойства высококонцентрированных эмульсий. Для та­ких систем вопросы, связанные с движением частиц (диф­фузия, седиментация), отпадают, и эмульсии по своим свой­ствам сходны со структурированными коллоидными систе­мами – гелями. Когда концентрация капель приближается к 100%, дисперсионная среда принимает вид очень тонких прослоек жидкости – эмульсионных пленок. Такие эмуль­сии по своей структуре аналогичны пенам (см. главу 17), их свойства определяются, в первую очередь, свойствами эмульсионных пленок, стабилизированных эмульгаторами.

Свойства концентрированных эмульсий. В таких эмульсиях капли достаточно крупные и видны в оптиче­ский микроскоп. Концентрированные эмульсии седиментационно неустойчивы. Вследствие высокой концентра­ции капли находятся в постоянном контакте и легко на­ступает коалесценция. Устойчивость таких эмульсий полностью зависит от эмульгатора.