Mik az emulziók: példák, jellemzők, előkészítés és mérés
Bevezetés
Az emulziók két nem elegyedő folyadék diszperziói. Számos fontos gyakorlati alkalmazás érdekli őket az élelmiszeriparban, a kozmetikában, az olajtermelésben, a mezőgazdaságban, a vegyiparban, az olaj- és gáziparban, a gyógyszeriparban és számos más feldolgozóiparban.
Kétféle emulzió létezik: Olaj a vízben (O / W), ahol az olaj képezi a diszpergált (cseppek) fázist, a víz pedig a folyamatos fázist; és a víz az olajban (W / O) típusú, ahol a víz képezi a diszpergált (cseppek) és az olaj a folyamatos fázist. Hatékony interfaciális stabilizátor nélkül az emulziók instabil rendszerek, és a mechanikus keverés leállításakor könnyen elválaszthatók olaj- és vízfázisokba.
Az emulziók közül az egyik legfontosabb a bennük rejlő instabilitás. Noha a diszpergált cseppek kicsiek, a gravitáció mérhető erőt fejt ki rajtuk, és a túlóra összeolvadva nagyobb cseppeket képeznek, amelyek hajlamosak vagy a keverék aljára leereszkedni, vagy a tetejére emelkedni. Ez a folyamat végül a belső és a külső fázist elválasztja a két eredeti komponensből. Az emulzió megfogalmazásának módjától és a fizikai környezettől függően, amelynek ki van téve, ez az elválasztás perceket, hónapokat vagy évezredeket vehet igénybe.
Alkalmazási területek és iparágak - emulziók
- Tej egy tejzsír emulzió vizes oldatban, amely sokféle fehérjét, laktózt és sót tartalmaz. A nyerstejben a zsír tejzsírgömbök formájában van jelen, amelyeket membrán vesz körül. Amikor ezt a tejet a gyárban homogenizálják, ezek a gömbök megtörnek, és a zsír kisebb cseppekbe oszlik, fehérjék által is stabilizálva.
- Margarin a zsírcseppekből álló vízcseppek emulziója, amelyet a folyamatos zsírfázis belsejében tűszerű zsírkristályok csomagolása stabilizál.
- Krém a tejzsír koncentrált emulziója vizes fázisban; a koncentráció a krém típusától függ.
- Jégkrém nagyon összetett termék; tartalmaz többek között tejzsírcseppeket, de tartalmaz cukorkristályokat, jégkristályokat és légbuborékokat is.
- Salátaöntetek növényi olajat emulgeálunk ecetet tartalmazó vizes keverékben. Házilag készítve ez az emulzió meglehetősen instabil: a cseppek viszonylag gyorsan egyesülnek, ezért használat előtt meg kell rázni. A kereskedelmi változatokat általában más alkatrészek stabilizálják.
- Majonéz az olajcseppek nagyon koncentrált vízben emulziója, amelyet a tojássárgája fehérjéi stabilizálnak. Az emulzió annyira koncentrált (70–80 térfogat%), hogy az olajcseppeket összenyomják. Ez az összeszorítás a majonéz szép állagát eredményezi.
- Tojássárgája a tojászsír (és koleszterin) vizes oldatban emulziója, amelyet foszfolipidek keverékével stabilizálunk.
- Élelmiszer termékek. A salátaöntetek, a mártások és más szószok, a felvert desszertöntetek, a mogyoróvaj és a fagylalt szintén példák a különféle étkezési zsírok és olajok emulzióira. Az emulziók az élelmiszertermékek fizikai formájának befolyásolásán túl hatással vannak az ízre, mivel az emulgeált olajok bevonják a nyelvet, ami „szájérzetet” kelt.
- Vízfesték és bevonatok általában polimer alapú kötőanyag részecskék emulziói. Ezeket úgy állítják elő, hogy vízben monomercseppekből emulziót készítenek, majd a monomereket szilárd részecskékké polimerizálják. Alkalmazásakor a víz és esetleg más oldószerek elpárolognak, és a kötőanyag részecskék összeolvadva szilárd réteget képeznek.
- BitumenA kőolaj finomításakor keletkező nehéz frakció általában túl viszkózus ahhoz, hogy közvetlenül alkalmazzuk. Ezért a bitumen magas vízben emulgeálódik. A kapott O / W emulziók viszkozitása sokkal alacsonyabb, ezért könnyebben alkalmazhatók. A felhordáskor (úton vagy tetőn) az emulzió megszakad, és a bitumenrészecskék egy rétegben összeolvadnak.
- Gyógyszerek és gyógyszerek. A keményítő / zselatin keverék mikrorészecskéket a víz az olajban emulziós oldószer diffúziós módszerrel állítják elő. Az in vitro hatóanyag-leadási tartalom jelentősen függ a keményítő keverék arányától és a térhálósító aránytól. A keményítő / zselatin keverék mikrorészecskéknek hasznos, szabályozott hatóanyag-leadású hordozóanyagoknak kell lenniük a vízoldható gyógyszereknél. A gyógyszeriparban az emulziókat a gyógyszerek ízletesebbé tételére, a hatóanyagok, a késleltetett felszabadulású gyógyszerek adagolásának szabályozásával és a helyi gyógyszerek, például kenőcsök jobb esztétikájának javítására használják.
- Olajok és szénhidrogének. A világszintű nyersolajok kétharmadát emulgeált módon állítják elő; ezek az emulziók főleg a víz az olajban típusúak a gyártási folyamatok miatt.
- Rovarölő és rovarirtó szerek. A mezőgazdasági iparban az emulziókat inszekticidek, fungicidek és peszticidek szállító hordozóiként használják, és általában mechanikus berendezéseken keresztül történő permetezéssel alkalmazzák.
- In kozmetikum, az emulziók sok haj- és bőr kondicionáló szer szállítóeszköze. Az anionos és nemionos emulziókat különféle olajok és viaszok szállítására használják, amelyek hidratálást, simaságot és puhaságot biztosítanak a hajnak és a bőrnek. További példák: arckrémek, testápolók, samponok, tusfürdők, fogkrémek és illatanyagok.
- Kenőanyagok, iszapok, adalékanyagok, gépolajok, polimer emulziók, ragasztók, keményítőoldatok, ásványi töltőanyag-szuszpenziók, textil-emulziók, submikronos emulziók és szilikon-emulziók.
- Az akkumulátor anyagai - Az akkumulátorok vízalapú kötőanyagait fejlett polimer technológiák alkalmazásával fejlesztik ki, hogy lehetővé tegyék negatív elektródák képződését a lítium-ion szekunder akkumulátorokban és a nikkel-hidrogén szekunder akkumulátorokban. A hagyományos akkumulátorkötőkhöz (PVDF) képest ezek a kötőanyagok kiváló kötési tulajdonságokkal, elektrolit-ellenállással és ciklustulajdonságokkal rendelkeznek.
Az emulziók főbb pontjai és jellemzői
- Az emulzió egyfajta kolloid, amelyet két folyadék kombinálásával hoznak létre, amelyek általában nem keverednek.
- Egy emulzióban az egyik folyadék a másik folyadék diszperzióját tartalmazza.
- A folyadékok keverési folyamatát emulzióvá emulziónak nevezzük.
- Annak ellenére, hogy az őket alkotó folyadékok átlátszók lehetnek, az emulziók zavarosnak vagy színesnek tűnnek, mivel a keverékben lévő szuszpendált részecskék szétszórják a fényt.
- A biztonságot és a környezetbarátságot vízzel oldószerként használják
- A viszkozitás könnyen beállítható
- Alkalmas ragasztási és bevonási alkalmazásokra, amelyek az emulzió tulajdonságából származnak, ha szárítva filmet képeznek
- Kiváló keverhetőség pigmentekkel, oldószerekkel, adalékokkal stb
Emulziók előkészítése
Emulziót úgy állítunk elő, hogy a két folyadék keverékét erősen rázzuk, vagy az elegyet homogenizátor néven ismert kolloidmalomon vezetjük át. Az így elkészített emulziók a tiszta folyadékokból általában nem stabilak, és a két folyadék állva elválik egymástól. A stabil emulzió előállításához kis mennyiségű más anyagot adunk hozzá az elkészítés során. Az emulziók stabilizálásához így hozzáadott anyagokat emulgeálószereknek vagy emulgeálószereknek nevezzük. Az emulgeálószerként általában használt anyagok különféle szappanok, hosszú szénláncú szulfonsavak vagy liofil kolloidok, például fehérjék, gumi és agar.
Az emulziókat többféle módszerrel lehet előállítani, az alkatrészek és a berendezés jellegétől függően. Kis mennyiségben, akárcsak a laboratóriumban vagy a gyógyszertárban, az emulziókat száraz Wedgwood vagy porcelán mozsárral és mozsárral, vagy mechanikus keverővel vagy keverővel lehet előállítani. Nagyobb léptékben nagy keverőtartályok használhatók az emulzió kialakításához nagy sebességű járókerék hatására.
Az emulziók viszkozitása
- Az emulziók viszkozitása a hőmérséklettől függően változik.
- A hőmérséklet csökkenésével a viszkozitás növekszik.
- Víz hozzáadásával a viszkozitás alacsonyabb viszkozitásra állítható
- A viszkozitás növelése érdekében emulziós sűrítők használhatók
Az emulziók viszkozitásának mérése a minőség-ellenőrzés érdekében
A viszkozitásmérés rendkívül hasznos technika a minőség ellenőrzésében.
- A homogenizálás során sok emulzió jelentős viszkozitásnövekedésen megy keresztül, amikor a cseppméret csökken. Ennek a növekedésnek az összege tehát jó mutató lesz az emulzió minőségének.
- Az emulzió koncentrációja szoros korrelációt mutat az emulzió viszkozitásával, ezért a viszkozitási információt hatékonyan lehet felhasználni a koncentrációk előre meghatározott vagy felhasználó által definiált modellekkel történő előrejelzésére.
- A keverési folyamat során az inline viszkozitás jellemzése hasznos lehet az emulzió stabilitásának, a keverési / keverési rendszer kívánt végpontjának meghatározásában és a folyamatosság biztosításában. Szükség esetén a mért viszkozitási adatoktól és azok értelmezésétől függően a keverési intenzitás, a forgási sebesség és a berendezés módosítható.
- Az emulziók összetett rendszerek, széles körű alkalmazásokkal és kereskedelmi felhasználással. Az emulziók pontos jellemzése a viszkozitási adatokkal kritikus fontosságú az emulzió stabilitásának és teljesítményének biztosításához.
Az inline viszkoziméterrel kapott viszkozitásmérés kiváló minőség-minőségi referenciaértéket biztosíthat, és biztosítja a folyamat és a végtermék minőség-minőségét. Kérjük, olvassa el a jelentkezésünket.
Rheonics A sűrűségmérők és a viszkozitásmérők szondákként és átfolyórendszerként kaphatók keverőaljzatokba, tárolótartályokba, töltőterminálokba, folyamatsorokba és szállítóedényekbe történő beépítéshez. Minden Rheonics A termékeket úgy tervezték, hogy ellenálljanak a legzordabb folyamatkörnyezeteknek, a magas hőmérsékletnek, a nagyfokú ütéseknek, a vibrációnak, a csiszolóanyagoknak és a vegyszereknek.
Az SRV / SRD egyedülálló előnyei
Nagy stabilitás és érzékeny a beépítési körülményekre: Bármely konfiguráció lehetséges
Rheonics Az SRV és az SRD egyedülálló, szabadalmaztatott koaxiális rezonátort használnak, amelyben az érzékelők két vége ellentétes irányba csavarodik el, kiiktatva a szerelésükön fellépő reakciónyomatékokat, és ezáltal teljesen érzéketlenek a szerelési körülményekre és az áramlási sebességekre. Az érzékelőelem közvetlenül a folyadékban helyezkedik el, speciális házra vagy védőrekeszre nincs szükség.
Szerelés - csövek
Szerelés - TartályokAzonnali pontos leolvasás a gyártás minőségéről - Teljes rendszeráttekintés és prediktív vezérlés
Rheonics" RheoPulse a szoftver hatékony, intuitív és kényelmesen használható. A valós idejű folyadék figyelhető az integrált IPC-n vagy egy külső számítógépen. Az üzemben elosztott több érzékelő egyetlen irányítópultról kezelhető. A szivattyúzás nyomásának lüktetése nincs hatással az érzékelő működésére vagy a mérési pontosságra. Nincs rezgés hatása.
Inline mérések, nincs szükség bypass-vonalra
Közvetlenül telepítse az érzékelőt a folyamatáramba, hogy valós idejű viszkozitást (és sűrűséget) mérjen. Nincs szükség bypass-vezetékre: az érzékelő sorba merülhet; az áramlási sebesség és a rezgések nem befolyásolják a mérés stabilitását és pontosságát.
ATEX és IECEx megfelelőség
Az SRV és SRD gyújtószikramentes érzékelők, amelyeket az ATEX és az IECEx tanúsított veszélyes környezetben való használatra. Ezek az érzékelők megfelelnek a robbanásveszélyes környezetben történő használatra szánt berendezések és védelmi rendszerek tervezésére és kivitelezésére vonatkozó alapvető egészségügyi és biztonsági követelményeknek. A gyújtószikramentes és robbanásbiztos tanúsítványok Rheonics lehetővé teszi egy meglévő érzékelő testreszabását is. Egyedi érzékelők biztosíthatók olyan alkalmazásokhoz, amelyek egy egységet igényelnek akár több ezer egységig; hetek és hónapok átfutási idejével.
Rheonics SRV & SRD mind ATEX, mind IECEx tanúsítvánnyal rendelkeznek. (Tovább)
