Поверхностные явления и дисперсные системы. Муратова Е.И - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Объем желатины, мл 5,0 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 –
Объем электролита 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
Оптическая плотность, D
Вопросы для самоконтроля
1 Назовите способы получения коллоидных систем.
2
Какие факторы обеспечивают агрегативную устойчивость золей?
3
Каково строение мицеллы миофобного золя?
4
Что такое коагуляция? Сформулируйте правила коагуляции золей электролитами?
5
Как рассчитать порог быстрой коагуляции? На каком методе основано его определение?
6
В чем заключается защитное действие полимеров и ПАВ? Что такое «защитное число», «золотое число»?
7
Какие вещества используются в пищевой промышленности для стабилизации дисперсных систем?
8
Какими методами в пищевой промышленности обеспечивают устойчивость золей и разрушают нежела-
тельные дисперсные системы?
Лабораторная работа 6
ПОЛУЧЕНИЕ ЭМУЛЬСИЙ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ
Цель работы: получение эмульсий, определение их типа и изучение устойчивости.
Общие теоретические положения
Различают два основных типа эмульсий – дисперсии масла в воде (м/в) и воды в масле (в/м). Первые относят-
ся к эмульсиям прямого типа, вторые – к эмульсиям обратного типа. В зависимости от содержания дисперсной
фазы эмульсии классифицируют на разбавленные [содержание дисперсной фазы (φ менее 1 % (об.)], концентриро-
ванные [φ до 74 % (об.)] и высококонцентрированные [φ свыше 74 % (об.)].
Потеря агрегативной устойчивости эмульсий обусловлена процессами изотермической перегонки или коа-
лесценции и обычно сопровождается потерей седиментационной устойчивости (расслоением системы). В качестве
меры устойчивости эмульсии можно принять время существования ее определенного объема до полного расслое-
ния.
Устойчивость эмульсии повышают введением в систему стабилизатора (эмульгатора), в качестве которого
можно использовать электролиты, ПАВ и высокомолекулярные соединения. Агрегативная устойчивость эмульсий
определяется теми же факторами, которые обусловливают устойчивость к коагуляции золей.
Разбавленные эмульсии достаточно устойчивы в присутствии электролитов, так как устойчивость связана с
наличием двойного электрического слоя. Устойчивость концентрированных и высококонцентрированных эмуль-
сий определяется действием структурно-механического барьера при образовании адсорбционных слоев эмульгато-
ра. Наиболее сильное стабилизирующее действие оказывают ВМС и коллоидные ПАВ (мыла, неионогенные ПАВ),
адсорбционные слои которых имеют гелеобразную структуру и сильно гидратированы.
Тип эмульсии, образующейся при механическом диспергировании, в значительной мере зависит от соотно-
шения объемов фаз. Жидкость, содержащаяся в большем объеме, обычно становится дисперсионной средой. При
равном объемном содержании двух жидкостей при диспергировании возникают эмульсии обоих типов, но «выжи-
вает» из них та, которая имеет более высокую агрегативную устойчивость и определяется природой эмульгатора.
Способность эмульгатора обеспечивать устойчивость эмульсии того или иного типа определяется энергетикой
взаимодействия его с полярной и неполярной средами, которая может быть охарактеризована при помощи полу-
эмпирической характеристики – числа гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) поверхностно-активных ве-
ществ. ПАВ, имеющие низкие значения ГЛВ (2…6), лучше растворимы в органических средах и стабилизируют
эмульсии в/м, тогда как при ГЛБ = 12…18 ПАВ лучше растворяются в воде и стабилизируют эмульсии м/в.
Щелочные соли жирных кислот средней молекулярной массы всегда дают эмульсии типа м/в, а соли двухва-
лентных металлов, например магния, – эмульсии в/м. При постепенном увеличении концентрации двухвалентных
ионов в эмульсии м/в, стабилизированной мылом с катионом однозарядного металла, происходит обращение
эмульсии и ее переход в эмульсию типа в/м.
Особый случай представляет стабилизация эмульсий высокодисперсными порошками. Такая стабилизация
возможна при ограниченном избирательном смачивании порошков (при краевом угле 0°
< θ < 180°). При этом порош-
ки лучше стабилизируют ту фазу, которая хуже смачивается. Краевой угол, характеризующий избирательное смачива-
ние, при объяснении стабилизации эмульсий тонкодисперсными порошками является аналогом ГЛБ молекул ПАВ.
На практике тип эмульсий определяют следующими методами. По методу разбавления каплю эмульсии вно-
сят в пробирку с водой. Если капля равномерно распределяется в воде, – это эмульсия м/в. Капля эмульсии в/м
диспергироваться в воде не будет. Согласно методу окрашивания непрерывной фазы несколько кристаллов водорас-
творимого красителя, например, метилового оранжевого окрашивают эмульсию м/в равномерно по всему объему.
Эмульсия в/м равномерно окрашивается по всему объему жирорастворимым красителем. Тип эмульсий можно опре-
делить по ее электропроводности. Высокие значения электропроводности указывают на то, что дисперсионной сре-
дой является полярная жидкость, а эмульсия относится к типу м/в. Малые значения электропроводности показы-
вают на образование обратной эмульсии.

Страницы