ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Эмульсии – это микрогетерогенные системы, состоя­щие из двух нерастворимых или ограниченно раствори­мых жидкостей (Ж/Ж).

Эмульсии – это микрогетерогенные системы, состоя­щие из двух нерастворимых или ограниченно раствори­мых жидкостей (Ж/Ж).

В зависимости от природы дисперсной фазы и дис­персионной среды эмульсии подразделяются на прямые (М/В) и обратные (В/М). Определить тип эмульсии мож­но исходя из того, что в первом случае непрерывной средой является вода, а во втором случае – масло, а это резко сказывается на электропроводности, природе ра­створяемых красителей и других свойствах.

Большинство эмульсий относятся к лиофобным сис­темам и являются термодинамически неустойчивыми. Для их стабилизации используются специальные веще­ства – эмульгаторы. В качестве эмульгаторов применя­ют неорганические электролиты, коллоидные ПАВ, ВМС, высокодисперсные порошки.

Устойчивость эмульсий зависит от межфазового по­верхностного натяжения. В тех случаях, когда по тем или иным причинам поверхностное натяжение мало, эмульсия образуется самопроизвольно (без эмульгатора) и является термодинамически устойчивой.

От природы эмульгатора зависит не только устойчи­вость, но и тип образующейся эмульсии. При изменении природы эмульгатора может происходить обращение фаз эмульсии (переход М/В В/М или обратно).

В зависимости от концентрации дисперсной фазы эмульсии делятся на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные.

Разбавленные эмульсии по своим свойствам близки к лиофобным золям:

• вследствие малых размеров частиц они седиментационно устойчивы;

• проявляются молекулярно – кинетические свойства – броуновское

движение, диффузия;

• рассеивают падающий свет;

• коагулируют (коалесцируют) под действием электро­литов в соответствии с правилом Шульце – Гарди. Концентрированные эмульсии седиментационно неустойчивы – вследствие высокой концентрации капли находятся в контакте и легко наступает коалесценция. Устой­чивость таких эмульсий зависит только от эмульгатора.

Высококонцентрированные эмульсии – по своим свой­ствам сходны со структурированными коллоидными сис­темами – гелями.

Для разрушения эмульсий применяются седимента­ция, коалесценция, химические, термические, электри­ческие методы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какие системы называются эмульсиями? Как они клас­сифицируются?

2. Какие факторы агрегативной устойчивости эмульсии

вы знаете?

3. Какие вы знаете типы эмульгаторов? Какие факторы устойчивости

играют главную роль в случае разных эмульгаторов?

4. Сформулируйте правило Банкрофта.

5. Как определить тип эмульсии?

6. Что называется обращением фаз эмульсии?

7. Какие существуют методы разрушения эмульсии?

8. Перечислите области практического использования эмульсий.

9. Почему лекарственные препараты, предназначенные для наружного

применения, готовят в виде обратных эмульсий, а принимаемые внутрь

– в виде прямых эмульсий?

Изучив содержание главы 16, вы должны знать:

•классификацию эмульсий;

• свойства разбавленных, концентрированных и высококонцентрирован –

ных эмульсий;

• типы эмульгаторов и основные факторы устойчивости;

• способы получения и разрушения эмульсий.

ГЛАВА 17

ПЕНЫ

Пены – это грубодисперсные высококонцентрирован­ные системы, в которых дисперсной фазой являются пу­зырьки газа, а дисперсионной средой – жидкость в виде тонких пленок.

Условно пены обозначаются в виде дроби: Г/Ж. В при­веденном выше определении термин «грубодисперсные» обозначает, что пузырьки газа могут иметь и макроразме­ры вплоть до 10 см. Слово «высококонцентрированная* означает, что в системе концентрация пузырьков газа (c_d) должна быть больше, чем 74% (объемных). В этом случае пузырьки газа имеют не сферическую форму, а форму многогранников. Если пена монодисперсна, т. е. все пу­зырьки газа имеют одинаковые размеры, то каждый пузы­рек газа имеет форму правильного пентагонального доде­каэдра – двенадцатигранника, любая сторона которого представляет собой правильный пятиугольник (рис. 17.1).

Многогранные пузырьки газа разделены тонкими про­слойками жидкой дисперсионной среды. В зона соприкос­новения трех пленок, принадлежащих трем соприкасаю­щимся пузырькам, образуется канал Плато (по имени из­вестного бельгийского ученого Ж. Плато, занимавшегося исследованием устойчивости дисперсных систем), В плос­кости рисунка (рис. 17.2) канал имеет форму зазора между тремя соприкасающимися цилиндрами – пузырьками газа.

Так как натяжение пленок = 2 ( – поверхностное натяжение жидкости) одинаково, силы натяжения их в одной плоскости уравновешиваются только при одинако­вых углах (120°) между пленками (первое правило Плато).

В каждой вершине многогранника (ячейки) сходятся четыре канала, образуя угол, равный 109°28' (второе пра­вило Плато). Место пересечения каналов называется уз­лом. Каналы пронизывают всю структуру пены, представ­ляя собой цельную систему. Получается пространственная конструкция, в разрезе похожая на пчелиные соты. Такая пена характеризуется минимальной поверхностной энер­гией, следовательно, она наиболее устойчива.

Если же пена полидисперсна (пузырьки газа имеют раз­ные размеры), форма правильного пентагонального додека­эдра нарушается, что приводит к снижению устойчивости.

Следует отметить, что если бы концентрация дисперс­ной фазы была меньше 74% (объемных) – пузырьки газа имели бы сферическую форму, и толщина жидких просло­ек была бы соизмерима с размерами газовых пузырьков, мы имели бы систему, называемую газовой эмульсией. При­мерами газовых эмульсий являются газированная вода, шампанское в бокале и т. д. Газовые эмульсии, в отличие от пен, являются бесструктурными системами.

Несмотря на то, что пузырьки газа могут иметь макро­размеры, пена является микрогетерогенной системой. Это обусловлено тем, что дисперсионная среда (жидкость) хотя и является непрерывной, представляет собой тонкие пленки, имеющие микроразмеры (пленки часто обнаруживают интерференцию – радужную окраску, что показывает, что толщина пленки соизмерима с длиной световой волны). Это дало основание П. А. Ребиндеру определить пены как пластинчато – диспергированную жидкость в газе.