Эмульсии

Эмульсии (новолат. emulsio, от лат. emulgeo — дою, выдаиваю; одной из первых изученных эмульсий было молоко), дисперсные системы, состоящие из мелких капель жидкости (дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости (дисперсионной среде). Различают эмульсии прямые, типа «масло в воде», с каплями неполярной жидкости, например минерального масла, в полярной (обычно водной) среде, и обратные, типа «вода в масле», с каплями полярной жидкости в неполярной среде. Встречаются также «множественные» эмульсии, в которых капли дисперсной фазы являются в то же время и дисперсной средой для более мелких капелек. Кроме того, эмульсии делят на лиофильные и лиофобные. Лиофильные эмульсии, образующиеся самопроизвольно при температурах, близких к критической температуре смешения жидких фаз, термодинамически устойчивые обратимые системы (см. Лиофильные и лиофобные коллоиды). Лиофобные эмульсии, возникающие при механическом, акустическом или электрическом диспергировании одной жидкости в другой либо вследствие выделения новой капельножидкой фазы из пересыщенных растворов или расплавов, термодинамически неустойчивы. Они могут длительно существовать только в присутствии эмульгаторов. Лиофильные эмульсии — высокодисперсные (коллоидные) системы, размер их капель не превышает 10-5 см. Лиофобные эмульсиигрубодисперсные системы (размер капель обычно лежит в пределах 10-5—10-2 см). При достаточно большой разнице в плотностях дисперсной фазы и дисперсионной среды они седиментационно (кинетически) неустойчивы. Седиментация капель эмульсии, хорошо защищенных от коалесценции, приводит к концентрированию капель и образованию сливок или осадка без расслаивания эмульсии на две сплошные жидкие фазы.

  Тип и свойства эмульсии зависят от состава и соотношения жидких фаз, количества и химическая природы эмульгатора, способа и температуры эмульгирования и других факторов. Изменение состава эмульсии или внешнего воздействия могут вызвать так называемое обращение фаз — превращение прямой эмульсии в обратную или, наоборот, обратной в прямую. Низкоконцентрированные эмульсии с каплями, перемещающимися свободно и независимо друг от друга в легкоподвижной среде, — типичные жидкости. При повышении концентрации дисперсной фазы свыше 74% по объему (для эмульсий с одинаковым размером капель) вязкость системы резко возрастает, эмульсии желатинируются и приобретают свойства геля. При этом капли, имеющие первоначально сферическую форму, сильно деформируются и приобретают конфигурацию, близкую к многограннику. Содержание дисперсной фазы в высококонцентрированных эмульсиях можно довести до 99% по объему; при этом дисперсионная среда сохранится между каплями лишь в виде тонких прослоек, подобных жидким пленкам между пузырьками в пенах.

  Разнообразные по составу и свойствам, эмульсии широко используют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту и других областях. Многокомпонентными эмульсиями являются многие пищевые продукты (например, молоко, яичный желток), а кроме того, млечные соки растений, сырая нефть.

  В виде эмульсий применяют смазочно-охлаждающие жидкости, некоторые пестициды, косметические средства, лекарства, связующие для эмульсионных красок. В строительстве широко применяют битумные эмульсии.

 

  Лит.: Воюцкий С. С., Курс коллоидной химии, 2 изд., М., 1975, с. 367—81; Эмульсии, пер. с англ., Л., 1972; Becher P., Emulsions: theory and practice, 2 ed., N. Y., 1965; Emulsions and emulsion technology, ed. K. J. Lissant, pt 1—2, N. Y., 1974.

  Л. А. Шиц.


ПраймКемикалсГрупп