ÖL IN WASSER EMULSION BEISPIELE

Unter einer Emulsion ich verstehe man einen fein verteiltes Gemisch zwei verschiedener (normalerweise no mischbarer) Flüssigkeiten ohne sichtbare Entmischung. Zb für Emulsionen zu sein zahlreiche Kosmetika, Milch und Mayonnaise.


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3 Physikalische Betrachtung4 Herstellung von Emulsionen4.2 Feststoffstabilisatoren

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Struktur ns Emulsion

In ein Emulsion liegt einer fein verteiltes Gemisch zweier Flüssigkeiten zusammen Öl und floodkatastrophe vor. Die eine Flüssigkeit (Phase) lügen dabei an kleinen Tröpfchen verteilt in der anderen Flüssigkeit vor. Die Phase, das Tröpfchen bildet, wird genannt man innerhalb Phase oder auch disperse Phase. Die Phase, bei der ns Tröpfchen "schwimmen", ich werde äußere bühne oder sogar kontinuierliche phase genannt. Emulsionen an ort und stelle somit kommen sie den dispersen Systemen und unterscheiden sich demnach von vollendet mischbaren Flüssigkeiten, wie zum beispiel Ethanol und Wasser. Emulsionen sind an der drittbester trübe, milchige Flüssigkeiten.

Du schaust: Öl in wasser emulsion beispiele

Je nach dem, welcher Phase das Tröpfchen bildet, sprechen man von einer Wasser-in-Öl-Emulsion (W/O-Emulsion) oder ein Öl-in-Wasser-Emulsion (O/W-Emulsion). Wieder und wichtiger zutat aller Emulsionen ist der Emulgator (= Tensid), ns die ausbildung von Tröpfchen erleichtert und einer Entmischung (Phasentrennung) entgegenwirkt.

Chemische Betrachtung einer Emulsion

Viele Flüssigkeiten können entweder gut mit wasser (sie hydrophil) heu können groß mit Öl (sie sind lipophil) mischbar sein. Hydrophile Flüssigkeiten bilden hauptsächlich zwischenmolekulare Kräfte an Form von Wasserstoffbrücken aus. In lipophilen Flüssigkeiten bilden sich hingegen taste zwischenmolekulare Van-der-Waals-Kräfte aus. Zeigen man etwas Öl in Wasser, wird ns Öl aufschwimmen. Zwischen wasser und Öl jawohl sich einer möglichst kleine Grenzfläche gebildet. (Abb.1a) zwischen den beiden Phasen können sich die obengenannten befugnisse nicht gesetz ausbilden. Bei der Grenzfläche form sich hingegen einer Grenzflächenspannung aus. Ns Grenzflächenspannung ist das Antrieb einer möglichst kleine Grenzfläche zu bilden und verhindert zu die Existenz einer Emulsion.

Zur produzieren und Stabilisierung ein Emulsion sind Grenzflächenaktive Substanzen, das Tenside (= Emulgatoren) notwendig. Ns Grenzflächenspannung bei der Öl-Wasser-Phasengrenzfläche wird durch das Tensid deutlich gesenkt. Sie vermitteln mitte den beide Phasen, und haben einen polaren (hydrophilen) und einer unpolaren (lipophilen) Teil. Ns polare Teil kann Wasserstoffbrücken ausbilden und wir mit hydrophilen stoff verbinden, während der unpolare Teil ns Moleküls Van-der-Waals-Kräfte ausbildet und sich mit lipophilen gewebe verbindet.

Emulsionen zu sein trotzdem instabile Systeme, haben deshalb eine begrenzte Lebensdauer. Das dafür genannte "Brechen das Emulsion" erfolgt, dort die Größe der Grenzflächen durch Zusammenfließen über Tröpfchen zu größeren Tröpchen verringert wird. (-> siedeln von Emulsionen)

Physikalische reflexion

Die am wichtigsten Größen am Betrachtung über Emulsionen sind ns Phasenvolumenverhältnis (der Quotient das ende dem Volumen der inneren Phase zu jedem ns äußeren), das mittlere Teilchengröße (Dm), sowie das Teilchengrößenverteilung.

Phasenvolumenverhältnis

Bis zu einem Phasenvolumenverhältnis über 0,3/0,7 (30% innerhalb Phase, 70% äußere Phase) hängen ns Eigenschaften ns Emulsion im wesentlichen by den Eigenschaften das äußeren bühne ab. Die Tröpfchen können sich fast unabhängig voneinander in der äußeren Phase bewegung und auch die Viskosität gleichwertig ungefähr jener der äußeren Phase.

Mit steigendem Phasenvolumenverhältnis ankunft die Eigenschaften das inneren phase deutlich mehr zum Tragen. Wird ns Volumenanteil das inneren Phase kommen sie hoch, so tun können die Phasenlage umschlagen. Eine O/W-Emulsion wird kommen sie einer W/O-Emulsion und umgekehrt. Man spricht von einer fähnrich Phaseninversion. Kommen sie Inversion ns O/W-Emulsion tun können es auch durch Temperaturerhöhung kommen, dort höhere Temperaturen ns hydrophilen Wechselwirkungen von Emulgators mit von Wasser schwächen, so dass das lipophilen Wechselwirkungen angehörige gestärkt werden. Somit laub sich eine energetisch günstigere Situation in dem System vorfinden, indem die Ölphase ns kontinuierliche phase bildet, bei der die Wasserphase emulgiert vorliegt.

Siehe dafür auch: Hochkonzentrierte Emulsionen

Tröpfchengröße

Emulsionen niemals monodispers, vielmehr zu sein die Tröpfchengrößen innerhalb einer gewissen Spanne verteilung (siehe sogar Dispersitätsanalyse).Deshalb erlauben sich bei einer Emulsion höher Raumerfüllungen realisieren, zusammen dies an einer monodispersen, hexagonal dichtesten Packung durchführbarkeit wäre. Zwischenräume zwischen ns größeren Tropfen bekomme dabei mit kleineren Tröpfchen aufgefüllt.Der mittlere Teilchendurchmesser (Dm) in Emulsionen liegt gewöhnlich zwischen 100 Nanometer und 1 Millimeter. Je größer der mittlere Teilchendurchmesser und je breitere die Teilchengrößenverteilung, desto stärker ist das milchig-weiße Trübung der Emulsion. Emulsionen zusammen zum beispiel Milch wirken im Auflicht bläulich, in dem Durchlicht teils blick auf die ansicht rot.

siedeln von Emulsionen

Emulsionen sollen meist für einer bestimmten zeitraum (zwischen wenigen stunde und zustimmen Jahren) und unter bestimmten bedingungen (Temperaturbereich, pH-Bereich) stabil bleiben. Zerfällt eine Emulsion, so geschieht dies an einzelnen, häufig jedoch sogar gleichzeitig ablaufenden Phasen.

Phase: Stabile Emulsionbeispielsweise Fetttröpfchen sind bei der äußeren phase (Wasser) dispergiert. Phase: Aufrahmung hagen Sedimentation (reversibel)aufgrund der Gravitationskraft erfolgt einer Trennung der gemischten Phasen in die spezifisch leichtere und die insbesondere schwerere.

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Herstellung by Emulsionen

Durch ns Verkleinerung der Tropfen bei der Herstellung ns Emulsion hoch sich die Grenzfläche mitte den beide Phasen. Besteht aus muss ns Grenzflächenspannung überwunden werden und einer neue Grenzfläche erstellt werden. Dies erfordert Arbeit, das mechanisch in das system eingebracht werden muss. Aufgrund dabei auftretende Scherkräfte importieren die Tröpfchen immer kleiner.

Tenside (Emulgatoren)

Durch Tenside, die häufig auch wie Emulgatoren bezeichnet werden, erlauben sich die Grenzflächenspannungen dramatisch senken. Ns Tensid soll verhindern, dass die neu formation Tröpfchen wieder koaleszieren (= zusammenfließen). Zu muss das möglichst schnell in die neue Grenzfläche diffundieren. Synthetische Tenside erstellt dies in einigen Millisekunden. Größe Tensidmoleküle, ns noch dazu die Viskosität blick auf die ansicht erhöhen (z.B. Stärke) bedürfen einige minute bis zu einer halben Stunde, um den neuen Tropfen vollständig kommen sie umhüllen. Eine höhere Viskosität hat jedoch auch einen stabilisierenden Einfluss, da die bewegung der Tröpfchen und somit ns Möglichkeit einer Koaleszenz erschwert wird.

Eine genauso kommen sie beachtende Eigenschaft bei der Auswahl eines geeigeneten Tensids ist seine Spreitungsgeschwindigkeit (=Ausbreitungsgeschwindigkeit). Das Grenzfläche eines neuen Tropfens ist zunächst anzeigen teilweise über Tensid belegt. Dies spreitet nun kommen sie jenem Teil ns Grenzfläche, das zunächst noch unbelegt war. Dafür entsteht zunächst ein Tensidkonzentrations-Gradient in der Grenzfläche, der je nach Spreitungsgeschwindigkeit mehr oder kleiner schnell kommen sie einer gleichmäßigen Tensidverteilung ausgeglichen wird. Weil ns Konzentration ns Tensids an der Grenzfläche dennoch insgesamt kommen sie gering zu sein (größere Grenzfläche benötigt mehr Emulgator), rechts Tensidmoleküle nachdiffundieren, bis um ein Konzentrationsmaximum leisten wird.

Normalerweise bleiben übrig jene Phase, bei der sich das Emulgator besser löst, ns äußere Phase.Bei einem HLB-Wert von 3-6 wird ns Emulsion eine W/O-Emulsion, by 8-18 eine O/W-Emulsion (Bancroft-Regel).Die benötigte Menge in Tensid hängen im bedeutende von das gewünschten Tröpfchengröße (kleinere Tröpfchen -> als Oberfläche -> als Tensid) und zum Phasenvolumenverhältnis ab. Fast immer liegt das Tensidkonzentration blick auf die ansicht oberhalb ns entsprechenden Mizellbildungspunktes cmc (engl.: critical micelle concentration).

Feststoffstabilisatoren

Eine Emulsion kann auch durch das Zusatz sicher Feststoffe stabilisiert werden.Senfpulver wille z.B. Schon seit lang zur Stabilisierung von Mayonnaise eingesetzt.Feststoffstabilisierte Emulsionen bekomme nach ihre Entdecker S.U. Pickering (der 1907 zeigte, dass kleine Teilchen, die by Wasser besser wie von Öl benetzt werden, O/W-Emulsionen stabilisieren können) häufig Pickering-Emulsionen genannt.Wichtig zum eine genug Stabilisierung ist, das sich einen mechanisch stabiler Feststoffilm um die dispergierte Phase form kann.

Feststoffeigenschaften

Es sollten nachdem Eigenschaften von Festkörpers vollständig sein:

ns Feststoff sollte ns feinteiliges Pulver sein die Feststoffteilchen ich muss möglichst dicht gepackt es ist in für ns Phasenkontaktwinkel zwischen flut und Öl in der Teilchenoberfläche muss sind gültig
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Bei ns Phasenkontaktwinkel über weniger als 90° entwickeln bis an wenige Ausnahmen O/W-Emulsionen, ist das größer wie 90°, entstehen meist W/O-Emulsionen. Ist das Phasenkontaktwinkel genau 90°, deswegen liegt sind nicht Krümmung ns Flüssigkeitsmeniskus vor. Experimente haben gezeigt, das diese gebogen für die anzusiedeln jedoch einer oft unterschätzte rotatatter spielt.

Vorteile ein feststoffstabilisierten Emulsion ns Emulsion ist meist resistenter gegen Änderungen des chemischen Milieus (pH-Wert, Salzkonzentration etc.) ns Tensidkonzentration in der Emulsion kann stark gesenkt bekomme es können sonstiges Emulgatoren genutzt werden zusammen in einer herkömmlichen Emulsion das Phasenlage kann sein entgegengesetzt derjenigen einer herkömmlichen Emulsion gleicher Zusammensetzung sein

geräte

Um das für ns Emulgierung benötigte Arbeit in das medium einzutragen, ergibt es eine ganze Reihe in möglichen Methoden:

Hochdruckhomogenisatoren Schüttler Vibrationsmischer Ultraschallgeneratoren Kolloidmühlen Zerstäuber

Mikroemulsionen

In einen Mikroemulsion lüge keine seltsam kleinen Tröpchen vor, sondern das handelt sich um herum Wasser-Öl-Tensid-Gemische, das im Gegensatz zu anderen Emulsionen thermodynamisch stabil sind.Sie sind optisch hindurch und bilden sich ohne das für die Herstellung über Emulsionen sonst nötige hohe Energiezufuhr.Meist notwendig man zur Herstellung ein Mikroemulsion Cotenside hagen Cosolventien.Nur in bestimmten bereichen der Phasendiagramme für drei bzw. 4 Komponenten kann Mikroemulsionen entstehen.Sie können wie herkömmliche Emulsionen in Änderung des Phasenvolumenverhältnisses umschlagen.

many Emulsion

Außerdem gibt das noch lot of Emulsionen (W/O/W bzw. O/W/O). Many Emulsionen können u.a. von Flüssigmembran-Permeation verwenden werden, am die mittlere phase (Membranphase) als Filter mitte innerer und äußerer phase dient.

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Fotoemulsion

In ns Fotografie nominiert man die an einen Schichtträger aufgebrachte lichtempfindliche klasse gemeinhin wie Fotoemulsion. Im an bezeichneten Sinne handelt es sich besteht aus aber um herum keine Emulsion, sondern um eine erstarrte Suspension.

Literatur

Schubert H., Emulgiertechnik, Behr"s Verlag, Hamburg, 2005, ISBN 3-89947-086-9Lagaly G., schulen O., Zimehl R., Dispersionen und Emulsionen, Steinkopff Verlag, Darmstadt, 1997, ISBN 3-7985-1087-3Dobiáš, B., Emulsionen (Bd1, Bd2) , Tenside Detergents, 1978, 1979Asche H. (Hrsg.), Technologie über Salben, Suspensionen und Emulsionen. Einer Seminar der APV stammen aus 20. - 22. September 1982 in Darmstadt, wissenschaftler Verlagsgesellschaft, Stuttgart, 1984