Пропустить
+ 41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (США)     
жидкости

Что такое эмульсии: примеры, особенности, приготовление и измерение

Что такое эмульсии?

Введение

Эмульсии представляют собой дисперсии двух несмешивающихся жидкостей. Они представляют интерес для многих важных практических применений в пищевой, косметической, нефтедобывающей, сельскохозяйственной, химической, нефтегазовой, фармацевтической и некоторых других отраслях обрабатывающей промышленности.

Эмульсии2

Существует два типа эмульсий: тип «масло в воде» (O / W), где масло образует дисперсную (капельки) фазу, а вода - непрерывную фазу; и типа вода в масле (W / O), где вода образует диспергированную (капли) фазу, а масло - непрерывную фазу. Без эффективного межфазного стабилизатора эмульсии являются нестабильными системами, и они легко разделяются на масляную и водную фазы, когда механическое перемешивание прекращается.

Одна из самых важных эмульсий - это присущая им нестабильность. Хотя диспергированные капли имеют небольшой размер, сила тяжести оказывает на них измеримую силу, и со временем они сливаются, образуя более крупные капли, которые имеют тенденцию либо оседать на дно, либо подниматься к верху смеси. В результате этого процесса внутренняя и внешняя фазы разделяются на два исходных компонента. В зависимости от состава эмульсии и физической среды, которой она подвергается, это разделение может занять минуты, месяцы или тысячелетия.

1-s2.0-S0001868617303196-gr13

Области применения и отрасли - Эмульсии

  • Молоко представляет собой эмульсию молочного жира в водном растворе, содержащем множество различных белков, лактозы и солей. В сыром молоке жир присутствует в виде шариков молочного жира, которые окружены мембраной. Когда это молоко гомогенизируется на заводе, эти шарики разрушаются, а жир диспергируется на более мелкие капли, также стабилизированные белками.
  • маргарин представляет собой эмульсию капель воды в жире, стабилизированную упаковкой игольчатых кристаллов жира внутри непрерывной жировой фазы.
  • Кремы представляет собой концентрированную эмульсию молочного жира в водной фазе; концентрация зависит от типа крема.
  • Мороженое очень сложный продукт; Помимо прочего, он содержит капли молочного жира, но также содержит кристаллы сахара, кристаллы льда и пузырьки воздуха.
  • Салатные заправки изготавливаются путем эмульгирования растительного масла в водной смеси, содержащей уксус. В домашних условиях эта эмульсия довольно нестабильна: капли относительно быстро сливаются, поэтому перед употреблением ее необходимо встряхнуть. Коммерческие варианты обычно стабилизируются другими компонентами.
  • Майонез представляет собой очень концентрированную эмульсию масляных капель в воде, стабилизированную белками яичного желтка. Эмульсия настолько концентрирована (70–80 об.%), Что капли масла сжимаются. Это сжимание придает майонезу приятную консистенцию.
  • Яичный желток представляет собой эмульсию яичного жира (и холестерина) в водном растворе, стабилизированную смесью фосфолипидов.
  • Продукты питания. Заправки для салатов, подливы и другие соусы, взбитые начинки для десертов, арахисовое масло и мороженое также являются примерами эмульсий различных пищевых жиров и масел. Помимо воздействия на физическую форму пищевых продуктов, эмульсии влияют на вкус, поскольку эмульгированные масла покрывают язык, придавая «ощущение во рту».
  • Краски на водной основе и покрытия обычно представляют собой эмульсии частиц связующего на полимерной основе. Их получают путем приготовления эмульсии капель мономеров в воде, после чего мономеры полимеризуются с образованием твердых частиц. При нанесении вода и, возможно, другие растворители испаряются, а частицы связующего соединяются, образуя твердый слой.
  • битум, тяжелая фракция, образующаяся при переработке нефти, обычно слишком вязкая, чтобы ее можно было применять напрямую. Следовательно, битум эмульгируется в воде при высоком уровне. Получаемые эмульсии типа масло / вода имеют гораздо более низкую вязкость, и поэтому их легче наносить. При нанесении (на дороге или на крыше) эмульсия разрушается, и частицы битума сливаются в один слой.
  • Лекарства и лекарства. Микрочастицы из смеси крахмала и желатина получают методом диффузии растворителя в эмульсии вода-в-масле. Содержание высвобождаемого лекарственного средства in vitro в значительной степени зависит от соотношения крахмалов в смеси и соотношения сшивающего агента. Микрочастицы смеси крахмал / желатин должны быть подходящим носителем для доставки с контролируемым высвобождением для водорастворимых лекарств. В фармацевтической промышленности эмульсии используются для улучшения вкуса лекарств, повышения эффективности за счет контроля дозировки активных ингредиентов, лекарств с замедленным высвобождением и для обеспечения улучшенного внешнего вида лекарств для местного применения, таких как мази.
  • Масла и углеводороды. Две трети мировой сырой нефти производится эмульгированным способом; эти эмульсии в основном относятся к типу воды в масле из-за производственных процессов.
  • Инсектициды и пестициды. В сельскохозяйственной промышленности эмульсии используются в качестве средств доставки инсектицидов, фунгицидов и пестицидов и обычно наносятся путем распыления с помощью механического оборудования.
  • In косметика, эмульсии являются средством доставки многих средств для ухода за волосами и кожей. Анионные и неионные эмульсии используются для доставки различных масел и восков, которые обеспечивают увлажнение, гладкость и мягкость волос и кожи. Другими примерами являются кремы для лица, лосьоны для тела, шампуни, гели для душа, зубные пасты и ароматизаторы.
  • Смазочные материалы, суспензии, добавки, машинные масла, полимерные эмульсии, клеи, растворы крахмала, суспензии минеральных наполнителей, текстильные эмульсии, субмикронные эмульсии и силиконовые эмульсии.
  • Аккумуляторные материалы - Связующие на водной основе для аккумуляторов разработаны с использованием передовых полимерных технологий, позволяющих формировать отрицательные электроды в литий-ионных вторичных батареях и никель-водородных вторичных батареях. По сравнению с обычными связующими для аккумуляторных батарей (PVDF) эти связующие обладают превосходными связующими свойствами, электролитостойкостью и циклическими свойствами.

Ключевые моменты и особенности эмульсий

  • Эмульсия - это тип коллоида, образованный путем объединения двух жидкостей, которые обычно не смешиваются.
  • В эмульсии одна жидкость содержит дисперсию другой жидкости.
  • Процесс смешивания жидкостей с образованием эмульсии называется эмульгированием.
  • Даже несмотря на то, что образующие их жидкости могут быть прозрачными, эмульсии кажутся мутными или окрашенными, потому что свет рассеивается взвешенными частицами в смеси.
  • Безопасность и экологичность за счет использования воды в качестве растворителя
  • Вязкость легко регулируется
  • Пригодность для склеивания и нанесения покрытий обусловлена ​​способностью эмульсии образовывать пленку при сушке.
  • Отличная смешиваемость с пигментами, растворителями, добавками и т. Д.

Приготовление эмульсий

Эмульсию получают путем сильного встряхивания смеси двух жидкостей или пропускания смеси через коллоидную мельницу, известную как гомогенизатор. Эмульсии, полученные таким образом из чистых жидкостей, обычно нестабильны, и две жидкости разделяются при стоянии. Чтобы получить стабильную эмульсию, во время приготовления добавляют небольшие количества некоторых других веществ. Вещества, добавленные таким образом для стабилизации эмульсий, называются эмульгаторами или эмульгаторами. Вещества, обычно используемые в качестве эмульгирующих агентов, представляют собой мыла различных видов, длинноцепочечные сульфоновые кислоты или лиофильные коллоиды, такие как белки, камедь и агар.

Эмульсии можно приготовить несколькими способами, в зависимости от природы компонентов и оборудования. В небольших масштабах, например, в лаборатории или аптеке, эмульсии могут быть приготовлены с использованием сухой ступки Веджвуда или фарфора и пестика, или механического блендера или миксера. В больших масштабах можно использовать большие смесительные резервуары для образования эмульсии за счет действия высокоскоростной крыльчатки.

Эмульсии - приготовление в промышленности - резервуары и миксеры

Вязкость эмульсий

Температурно-вязкость-концептуальные эмульсии
  • Вязкость эмульсий варьируется в зависимости от температуры.
  • При понижении температуры вязкость увеличивается.
  • Добавляя воду, можно отрегулировать вязкость до более низкой вязкости.
  • Для увеличения вязкости можно использовать загустители эмульсии.

Измерение вязкости эмульсий для контроля качества

Измерение вязкости - чрезвычайно полезный метод контроля качества.

  • Во время гомогенизации многие эмульсии претерпевают значительное увеличение вязкости по мере уменьшения размера капель. Таким образом, величина этого увеличения будет хорошим показателем качества эмульсии.
  • Концентрация эмульсии сильно коррелирует с вязкостью эмульсии, поэтому информацию о вязкости можно эффективно использовать для прогнозирования концентраций с помощью заранее определенных или определяемых пользователем моделей.
  • Во время процесса смешивания характеристика вязкости в режиме реального времени может быть полезна для определения стабильности эмульсии, желаемой конечной точки системы смешивания / смешивания и для обеспечения непрерывности. Если возникает необходимость, в зависимости от измеренных данных вязкости и их интерпретации могут быть внесены изменения в интенсивность перемешивания, скорость вращения и оборудование.
  • Эмульсии - это сложные системы с широким спектром применения и коммерческого использования. Точное определение характеристик эмульсий с помощью данных вязкости имеет решающее значение для обеспечения стабильности и рабочих характеристик эмульсии.

Измерение вязкости, полученное с помощью встроенного вискозиметра, может служить отличным эталоном контроля качества и обеспечивать ОК / КК процесса и конечного продукта. Пожалуйста, прочтите наше примечание по применению.

Эмульсии - примечания по применению онлайн-управления вязкостью
Rheonics Предлагаемые продукты

Rheonics плотномеры и вискозиметры доступны в виде зондов и проточных систем для установки в смесительных узлах, резервуарах для хранения, наливных терминалах, технологических линиях и транспортных емкостях. Все Rheonics Продукция разработана так, чтобы выдерживать самые суровые технологические среды, высокие температуры, высокий уровень ударов, вибраций, абразивов и химикатов.

Уникальные преимущества SRV / SRD

Высокая стабильность и нечувствительность к условиям монтажа: возможна любая конфигурация

Rheonics В SRV и SRD используется уникальный запатентованный коаксиальный резонатор, в котором два конца датчиков закручиваются в противоположных направлениях, компенсируя реактивные моменты при их монтаже и, следовательно, делая их совершенно нечувствительными к условиям монтажа и расходам. Чувствительный элемент располагается непосредственно в жидкости, не требуя специального корпуса или защитной клетки.

Sensor_Pipe_mounting Монтаж - Трубы
Sensor_Tank_mounting Монтаж - резервуары

Мгновенное получение точных данных о качестве продукции - полный обзор системы и прогнозирующий контроль

Rheonics" РеоПульс программное обеспечение мощное, интуитивно понятное и удобное в использовании. Текущую среду в реальном времени можно контролировать с помощью встроенного IPC или внешнего компьютера. Несколько датчиков, разбросанных по всему предприятию, управляются с единой приборной панели. Отсутствие влияния пульсации давления от накачки на работу датчика или точность измерения. Нет эффекта вибрации.

Встроенные измерения, обходная линия не требуется

Непосредственно установите датчик в ваш технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости (и плотности) в режиме реального времени. Обходной линии не требуется: датчик может быть погружен в линию; Расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерений.

Tri-clamp_SRV_монтаж
проточная ячейка

Соответствие ATEX и IECEx

SRV и SRD — это искробезопасные датчики, сертифицированные ATEX и IECEx для использования в опасных средах. Эти датчики соответствуют основным требованиям по охране труда и технике безопасности, касающимся проектирования и изготовления оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах. Сертификаты искробезопасности и взрывобезопасности, выданные Rheonics также позволяет настроить существующий датчик. Пользовательские датчики могут быть предоставлены для приложений, требующих от одного до тысяч единиц; со сроками выполнения недель, а не месяцев.

Rheonics SRV & SRD сертифицированы как ATEX, так и IECEx. (Читать далее)

ATEX_High_Res-1000x750x72
Эмульсии - rheonics решения по вязкости для химической и пищевой промышленности
Поиск