Care este diferența dintre emulsie și suspensie. Emulsii și suspensii injectabile

Paste

Pastele sunt suspensii foarte concentrate cu structura. Structura este o grilă spațială formată din particulele fazei dispersate, în buclele căreia se află un mediu de dispersie.

Se poate spune că pastele ocupă o poziție intermediară între pulberi și suspensii diluate. Se primesc, respectiv:

măcinarea pulberii într-un lichid cu o vâscozitate suficient de mare; de exemplu, unele tipuri de pastă de dinți se prepară prin amestecarea cretei cu un lichid vâscos obținut prin fierberea amidonului în glicerină. soluție apoasă cu adaos de un numar mare surfactant;

ca urmare a sedimentării unei suspensii diluate.

Deoarece pastele sunt sisteme structurate, proprietățile lor structurale și mecanice sunt decisive, care sunt caracterizate de parametri precum vâscozitatea, elasticitatea, plasticitatea. Pastele au proprietăți elastic-vâscoplastice.

Pastele au o structură de coagulare, astfel încât proprietățile lor mecanice sunt determinate în principal de proprietățile mecanice ale straturilor lichide interparticule. Prin aceste straturi intermediare, între particule acționează forțe atractive, care depind de distanța dintre ele (grosimea straturilor intermediare) și se datorează lui van der Waals și legături de hidrogen. Puterea contactului de coagulare este de aproximativ 10-10 N și mai mică. Mai mult, rezistența contactului poate fi redusă de forțele de respingere dintre particule care asigură stabilitatea de agregare a suspensiei, motiv pentru care structurile în suspensii stabile agregativ nu se formează sau, dacă se întâmplă, sunt foarte fragile.

Astfel, proprietățile mecanice ale pastelor sunt determinate de o combinație a două motive principale diferite:

· aderența moleculară a particulelor din faza dispersată între ele în punctele de contact, unde grosimea straturilor intermediare ale mediului de dispersie dintre ele este minimă. În cazul limitativ, este posibil contactul complet de fază. Interacțiunea de coagulare a particulelor determină formarea de structuri cu proprietăți elastice reversibile pronunțate;

Prezența celui mai subțire peliculă în punctele de contact dintre particule.

Structurile de coagulare diferă foarte mult dependență pronunțată structural - proprietăți mecanice asupra intensităţii interacţiunilor mecanice. Un exemplu de sensibilitate excepțională a proprietăților structural-mecanice ale structurilor de coagulare la impacturile mecanice este dependența vâscozității efective de echilibru h(p) de rata de deformare g sau efortul de forfecare P. Nivelul h(p) corespunde unui puț. -grad definit de distrugere a cadrului structural tridimensional sub deformare a sistemului. Intervalul de modificări h(p) = ¦(P) poate ajunge la 9 - 11 ordine zecimale.

Pentru paste, precum și pentru orice structură de coagulare, sunt caracteristice următoarele proprietăți: rezistență mecanică scăzută (datorită rezistenței scăzute a contactului de coagulare - aproximativ 10-10 N și mai jos), tixotropie, sinereză, fluaj, plasticitate, umflare.

Niciun proces de transfer de masă în sistemele structurate nu poate fi efectuat fără distrugerea mai întâi a structurii din acestea.

Distrugere structuri spațialeîn paste – suficient proces dificil, caracterizată prin faptul că, pe măsură ce gradul de distrugere crește, însuși mecanismul de dezintegrare a structurii se modifică și el în mod semnificativ.

Se pot distinge trei etape principale ale distrugerii structurii:

distrugerea structurii grilei continue, însoțită de defalcarea structurii în agregate separate, destul de mari;

distrugerea agregatelor, însoțită de o scădere a dimensiunii lor și o creștere a numărului lor, eliberarea din agregate și o creștere a numărului de particule individuale, formarea de noi agregate;

distrugerea finală a structurii la absenta totala agregate de particule.

Granița clară dintre aceste etape este neclară; trecerea de la o stare a structurii la alta cu o creștere treptată a intensității influențelor externe care distrug structura are loc treptat.

Cu toate acestea, fiecare dintre aceste etape este specifică, condițiile pentru distrugerea unei rețele structurale continue sunt fundamental diferite de condițiile pentru distrugerea agregatelor „plutitoare” într-un mediu de dispersie, ceea ce înseamnă că parametrii de influențe externe necesari distrugerii. a unei rețele structurale continue și agregatele individuale ale particulelor lor nu pot decât să fie semnificativ diferite.

Cantitativ, modificările stării structurii pastei sunt estimate printr-o combinație de caracteristici reologice, în primul rând prin vâscozitatea h, efortul de forfecare P, elasticitatea E și perioada de relaxare q. Cele mai ascuțite, cu multe ordine zecimale, schimbările odată cu distrugerea structurii suferă vâscozitate și o perioadă de relaxare.

Următoarele acțiuni sunt utilizate pentru a distruge structura:

agitare mecanică;

vibrații cu o frecvență de la 10 Hz la 10 kHz;

Ecografie

· incalzirea;

electrice şi campuri magnetice;

modificarea naturii suprafeței particule în suspensie(în principal prin adăugarea de surfactanți coloidali).

Combină adesea efectele vibrațiilor mecanice cu ultrasunetele, efectele termice.

Această combinație nu numai că modifică semnificativ energia de activare a procesului de distrugere a structurii, dar afectează în mare măsură proprietățile produsului final.

Efectul combinat al vibrațiilor și, de exemplu, al ultrasunetelor asupra pastei duce la o distrugere mult mai mare a structurii și, în același timp, la realizarea unei omogenități semnificativ mai mari decât sub influența fiecăruia dintre aceste tipuri de expunere cu aceeași intensitate separat.

Este important să se combine influențele mecanice cu controlul fizic și chimic al rezistenței de aderență în contactele dintre particule prin modificarea naturii suprafeței particulelor.

modificare faze solide aditivii surfactanţilor de diferite structuri sunt metoda universala reglarea forței și a energiei interacțiunii în contactele dintre particule. Acest efect este rezultatul unei combinații a doi factori:

separarea particulelor prin grosimea dublă a stratului de adsorbție;

reducerea tensiunii superficiale la suprafața particulelor.

LA anul trecut metodele de modificare a suprafeței particulelor nu cu agenți tensioactivi individuali, ci cu amestecuri de agenți tensioactivi au început să fie folosite din ce în ce mai pe scară largă diferite feluri precum ionice și neionice.

La selecție corectă mai multe tipuri de surfactanți, se constată sinergismul, adică. consolidarea reciprocă a acțiunii lor.

Eficacitatea excepțională a acțiunii comune a vibrațiilor și a agenților tensioactivi se explică prin natura distrugerii structurii în timpul vibrației și prin caracteristicile acțiunii agenților tensioactivi. Agenții tensioactivi sunt adsorbiți în primul rând pe zonele cele mai active energetic ale suprafeței micromozaice a particulelor, slăbind în principal cele mai puternice contacte de coagulare. Introducerea agenților tensioactivi în sistem bazat pe formarea unui monostrat pe suprafața particulelor face posibilă reducerea intensității vibrațiilor de aproape 500 de ori, ceea ce este necesar pentru a obține distrugerea finală a structurii.

Nu mai puțin eficientă pentru o serie de sisteme este o combinație de vibrații, aditivi de surfactanți și efecte de temperatură. În cazurile în care vâscozitatea sistemelor structurate este foarte sensibilă la schimbările de temperatură, o astfel de interacțiune complexă este cea mai potrivită. Multe mase alimentare, în special masele de cofetărie (ciocolată, pralină etc.), aparțin acestui tip de sisteme.

emulsii

Emulsie - sistem „lichid-lichid” (l/l). Pentru a forma o emulsie, ambele lichide trebuie să fie insolubile sau ușor solubile unul în celălalt, iar în sistem trebuie să fie prezent un stabilizator numit emulgator. Cu cât emulsia este mai stabilă la sedimentare, cu atât densitatea ambelor faze este mai apropiată. Trăsătură distinctivă emulsiile sunt o formă sferică de particule (picături).

Emulsiile sunt clasificate:

1. Începând cu mediu dispersat si faza dispersata.

Distinge:

Ulei în apă

apa in ulei

Pentru emulsii, proprietatea inversării de fază este caracteristică. Când este introdus în emulsie în condiții de amestecare intensivă a unei cantități mari de substanțe tensioactive (agenți de suprafață), care este un stabilizator de emulsie de tip opus, emulsia originală poate fi inversată, adică. faza dispersată devine mediul de dispersie și invers (ulei + apă = apă + ulei)

2. Prin concentrare:

a) Diluat 0,01 - 0,1%;

b) Concentrat până la 74%;

c) Foarte concentrat până la 90%.

Toate emulsiile sunt structuri instabile termodinamic, cu excepția emulsiilor critice. Acestea sunt structurile a două lichide puțin solubile la o temperatură apropiată de critică.

Stabilitatea la sedimentare a emulsiilor este similară cu cea a suspensiilor. Instabilitatea agregativă se manifestă prin formarea spontană a unui agregat de picături cu fuziunea lor ulterioară (coalescenta). Cantitativ, aceasta se caracterizează prin rata de separare sau durata de viață a picăturilor individuale în contact cu altele. Stabilitatea agregativă este determinată de următorii factori:

· Raportul tensiunii superficiale la interfața de fază;

Prezența unei soluții de electrolit. Prin urmare, emulsiile directe stabilizate cu săpunuri se caracterizează prin toate proprietățile inerente hidrosolurilor tipice, adică. se respecta regula Schulze-Hardy, reincarcarea particulelor de catre ioni policovalenti etc.

Prezența unui emulgator.

Stabilizarea emulsiei cu surfactanți este asigurată prin adsorbție și o anumită orientare a moleculei de surfactant (surfactant), ceea ce determină scăderea tensiunii superficiale. În plus, agenții tensioactivi cu radicali lungi pe suprafața picăturilor pot forma pelicule de vâscozitate semnificativă (factor structural-mecanic). Pentru emulgatori este valabilă regula Van Croft: emulgatorii care sunt solubili în hidrocarburi formează emulsii apă-în-ulei; emulgatorii solubili în apă formează emulsii ulei în apă.

Solubilitatea surfactantului este caracterizată de numărul HLB. Cu cât este mai mare, cu atât echilibrul este deplasat spre proprietățile hidrofile, cu atât mai bine substanță dată se dizolvă în apă.

HLB este o mărime empirică adimensională:


unde b este un parametru adimensional în funcție de natura surfactantului;

y - energia liberă de interacțiune pentru un grup –CH2 –:

n este numărul de grupări –CH2 – din radicalul de hidrocarbură (numărul grupului);

a este afinitatea grupului polar al moleculei de surfactant pentru apă. Valoarea (b + yn) caracterizează afinitatea (energia liberă de interacțiune) a grupurilor nepolare de molecule de surfactant pentru lichidul de hidrocarbură.

Numărul HLB este raportul dintre activitatea de adsorbție a moleculelor de surfactant chenar M-V de la faza „ulei” (numeratorul formulei) la munca de adsorbție din faza „apă” (numitorul formulei). Valoarea HLB determină numărul grupului (numărul de grupări –CH2 –) în radicalul hidrocarburic al moleculei de surfactant, care determină adsorbția surfactantului la interfața M-B.

Agenții tensioactivi cu un număr HLB de la 8 la 13 sunt mai solubili în apă decât în ​​ulei și formează emulsii de tip I. Agenții tensioactivi cu un număr HLB de 3 până la 6 formează emulsii de tip II.

Valorile bilanțului hidrofil lipofil (HLB) sunt utilizate pentru evaluarea emulgatorilor. În funcție de numărul de bilanț hidrofil lipofil (HLB), se poate presupune tipul de emulsie format. Valoarea bilanțului hidrofil lipofil (HLB) este determinată de diferența de lucru privind adsorbția substanțelor tensioactive (surfactanți) la interfața dintre una și cealaltă faze. Valorile bilanțului hidrofil lipofil (HLB) sunt date în cărțile de referință.

Spumă

Spumele tipice sunt dispersii relativ foarte grosiere, foarte concentrate de gaz într-un lichid. Bulele de gaz au o dimensiune de ordinul a câțiva milimetri și uneori centimetri. Datorită excesului de faza gazoasă și comprimării reciproce a bulelor, acestea au mai degrabă o formă poliedrică decât sferică. Pereții lor sunt formați din pelicule foarte subțiri dintr-un mediu de dispersie lichid (Fig. 6.4.1.1). Ca urmare, spumele au o structură de fagure, marime mare bulele individuale și aranjarea lor apropiată exclud posibilitatea mișcării browniene. În plus, ca urmare a structurii speciale a spumei, au o oarecare rezistență mecanică. Se formează spume atunci când un gaz este dispersat într-un lichid în prezența unui stabilizator. Fără stabilizator nu se obțin spume stabile. Rezistența și durata existenței spumei depind de proprietățile și conținutul agentului de spumare adsorbit la interfață. Stabilitatea spumei depinde de următorii factori principali:

1. Natura și concentrația agentului de expandare.

2. Temperaturi. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât stabilitatea este mai mică, deoarece vâscozitatea straturilor interbule scade și are loc desorbția stabilizatorului; solubilitatea substanţelor tensioactive (surfactanţi) în apă creşte.

Formal, suspensiile din liosoluri ( soluții coloidale) diferă doar prin dimensiunea particulelor fazei dispersate. Dimensiunile particulelor solide din suspensii (mai mult de 10-5 cm) pot fi cu câteva ordine de mărime mai mari, în liosoluri (10-7 -10-5 cm). Această diferență cantitativă este extrem de caracteristică importantă suspensii: în majoritatea suspensiilor, particulele din faza solidă nu participă la mișcarea browniană. Prin urmare, proprietățile suspensiilor diferă semnificativ de proprietățile soluțiilor coloidale; sunt considerate ca vedere independentă sisteme dispersate.

Suspensiile sunt clasificate după mai multe criterii:

1. După natura mediului de dispersie: organosuspensii (mediul de dispersie este un lichid organic) și suspensii apoase.

2. În funcție de dimensiunea particulelor fazei dispersate: suspensii grosiere (d > 10-2 cm), suspensii subțiri (-5 × 10-5< d < 10-2 см), мути (1×10-5 < d < 5×10-5 см).

3. După concentrația de particule din faza dispersată: suspensii diluate (suspensii) și suspensii concentrate (paste).

În suspensiile diluate, particulele se mișcă liber în lichide, nu există coeziune între particule și fiecare particulă este independentă cinetic. Suspensiile diluate sunt sisteme fără structură cu dispersie liberă. În suspensiile concentrate (paste), între particule acţionează forţe, ducând la formarea unei anumite structuri (grilă spaţială). Astfel, suspensiile concentrate sunt sisteme structurate dispersate coerent.

Valorile specifice ale intervalului de concentrație în care începe formarea structurii sunt individuale și depind, în primul rând, de natura fazelor, de forma particulelor; fază dispersată, temperatură, influențe mecanice. Proprietățile mecanice ale suspensiilor diluate sunt determinate în principal de proprietățile mediului de dispersie, în timp ce proprietățile mecanice ale sistemelor dispersate coeziv sunt determinate, în plus, de proprietățile fazei dispersate și de numărul de contacte dintre particule.

Suspensiile, ca și orice alt sistem dispersat, pot fi obținute prin două grupe de metode: din partea sistemelor dispersate grosier - prin metode de dispersie, din partea soluțiilor adevărate - prin metode de condensare.

Cea mai simplă și mai răspândită metodă de obținere a suspensiilor diluate atât în ​​industrie, cât și în viața de zi cu zi este agitarea pulberii adecvate într-un lichid adecvat folosind diverse dispozitive fără amestecare (agitatoare, mixere etc.). Pentru a obține suspensii concentrate (paste), pulberile corespunzătoare sunt triturate cu o cantitate mică de lichid.

Deoarece suspensiile diferă de liosoluri doar prin aceea că particulele din ele sunt cu câteva ordine de mărime mai mari, toate metodele care sunt utilizate pentru obținerea solurilor pot fi utilizate pentru a obține suspensii. În acest caz, este necesar ca gradul de măcinare prin metode de dispersie să fie mai mic decât la obținerea liosolurilor. Cu metodele de condensare, condensarea trebuie efectuată în așa fel încât să se formeze particule cu dimensiuni de 10-5 - 10-2 cm Mărimea particulelor formate depinde de raportul dintre ratele de formare a nucleelor ​​de cristal și creșterea lor. . La grade scăzute de saturație, se formează de obicei particule mari, la grade mari - mici. Introducerea preliminară a nucleelor ​​de cristalizare în sistem duce la formarea suspensiilor practic monodisperse. O scădere a dispersiei se poate obține ca urmare a distilării izoterme în timpul încălzirii, când cristalele mici se dizolvă, iar cele mari cresc pe cheltuiala lor.

În acest caz, trebuie respectate condiții care limitează posibilitatea creșterii și aderenței semnificative a particulelor fazei dispersate. Dispersia suspensiilor rezultate poate fi de asemenea controlată prin introducerea de surfactanți.

Suspensiile sunt purificate de impuritățile substanțelor dizolvate prin dializă, electrodializă, filtrare, centrifugare.

Suspensiile se formează și ca urmare a coagulării liosolurilor. Prin urmare, metodele de implementare a coagulării sunt în același timp metode de obținere a suspensiilor. Absența structurii în suspensiile diluate și prezența acesteia în cele concentrate provoacă o diferență accentuată în proprietățile acestor sisteme.

Proprietati optice suspensii diluate: lungimile de undă ale părții vizibile a spectrului variază de la 4×10-5 cm (lumină violetă) la 7×10-5 cm (lumină roșie). undă de lumină, trecând prin suspensie, poate fi absorbită (apoi suspensia este colorată), reflectată de suprafața particulelor fazei dispersate conform legilor optică geometrică(atunci suspensia arată ca tulbure) și numai în suspensii foarte dispersate - turbiditatea (5 × 10-5) poate fi observată împrăștierea luminii să devieze de la legea lui Rayleigh.

Într-un microscop optic, sunt vizibile particulele a căror dimensiune este de cel puțin 5 × 10-5 cm, ceea ce corespunde majorității suspensiilor diluate.

Proprietățile electrocinetice ale suspensiilor sunt similare cu cele ale hidrosolurilor și se datorează formării DEL pe suprafața particulelor și apariției unui potențial.

Suspensiile arată toate cele 4 tipuri de fenomene electrocinetice. Cel mai aplicare largă a găsit o metodă electroforetică de acoperire diferite suprafete.

Proprietățile cinetice moleculare ale suspensiilor diferă în funcție de dimensiunea particulelor suspensiilor. Pentru particulele de 10-4 - 10-5 cm se observă echilibrul sedimentare-difuzie. Descris de ecuația corespunzătoare (vezi stabilitatea sedimentelor)

Pentru particulele 10-4 - 10-2, mișcarea browniană este practic absentă și se caracterizează prin sedimentare rapidă (vezi stabilitatea sedimentării). acestea. lor este aplicabilă analiza sedimentării.

Stabilitatea de sedimentare a unei suspensii este capacitatea sa de a menține distribuția particulelor pe volumul sistemului neschimbată în timp, adică capacitatea sistemului de a rezista acțiunii gravitației.

Deoarece majoritatea suspensiilor se dovedesc a fi sisteme polidisperse care conțin particule relativ mari, acestea sunt sisteme instabile la sedimentare (cinetic).

Studiul sedimentării suspensiilor este asociat, la rândul său, cu obținerea de curbe de acumulare a sedimentelor (curbe de sedimentare) m=f(t). Curbele de acumulare pot fi de două tipuri: cu o inflexiune sau fără o inflexiune. S-a stabilit că tipul curbelor de sedimentare depinde dacă suspensia de sedimentare este stabilă agregativ sau nu. Dacă sedimentarea este însoțită de îngroșarea particulelor și, în consecință, de o creștere a vitezei de decantare a acestora, atunci pe curbele de sedimentare apare un punct de inflexiune. Dacă suspensia este stabilă agregativ (fără coagulare), atunci nu există nicio inflexiune pe curba de sedimentare. Natura precipitațiilor obținute în ambele cazuri este și ea diferită.

În suspensiile stabile agregativ, sedimentarea particulelor are loc lent și se formează un precipitat foarte dens. Acest lucru se explică prin faptul că straturile de suprafață împiedică agregarea particulelor; alunecând unele peste altele, particulele se pot deplasa într-o poziție cu un minim energie potențială, adică cu formarea de împachetare aproape de cea mai densă. În acest caz, distanța dintre particule și numărul de coordonare (numărul de particule învecinate) din sedimentul unei astfel de suspensii sedimentare, dar extrem de stabilizate, este determinată de relația dintre:

Forța gravitației

atracția intermoleculară a particulelor;

· forțe de repulsie între particule, care asigură stabilitatea agregativă a suspensiei.

În suspensiile instabile agregativ, depunerea particulelor are loc mult mai rapid datorită formării agregatelor. Cu toate acestea, precipitatul care este eliberat ocupă un volum mult mai mare, deoarece particulele se rețin, apoi aleatoriu aranjament reciproc, în care s-au găsit la primul contact, forțele de coeziune dintre ei sunt proporționale cu gravitația lor sau mai mari decât aceasta. Se observă anizometria (adică predominanța uneia dintre dimensiunile particulelor față de celelalte două) a agregatelor sau floculelor formate. Studiile arată că cele mai probabile sunt agregatele inițiale în lanț și spirală, din care apoi se obțin sedimente cu un volum mare sedimentar.

Diferența dintre volumele de sedimentare ale sistemelor agregative stabile și instabile este cea mai pronunțată dacă particulele sunt de dimensiune medie. Dacă particulele sunt mari, atunci, în ciuda faptului că suspensia este instabilă agregativ, sedimentul este mai dens datorită forței gravitaționale semnificative, care predomină adesea asupra forțelor de coeziune dintre particule. Dacă particulele sunt foarte mici, atunci într-un sistem agregativ stabil, datorită gravitației scăzute, se formează un sediment extrem de mobil.

Stabilitatea agregativă a unei suspensii este capacitatea de a menține gradul de dispersie neschimbat în timp, adică dimensiunea particulelor și individualitatea lor.

Stabilitatea agregativă a suspensiilor diluate este foarte asemănătoare cu stabilitatea agregativă a solurilor liofobe. Dar suspensiile sunt sisteme mai stabile agregativ, deoarece conțin particule mai mari și, prin urmare, au o energie de suprafață liberă mai mică.

Când stabilitatea agregativă a suspensiei este încălcată, are loc coagularea - aderența particulelor fazei dispersate.

Pentru a obține stabilitatea agregativă a suspensiei, este necesar să se efectueze conform macar una dintre cele două condiții:

· umectarea suprafeţei particulelor fazei dispersate de către mediul de dispersie;

prezența unui stabilizator.

Prima condiție. Dacă particulele de suspensie sunt bine umezite de mediul de dispersie, atunci pe suprafața lor se formează o înveliș de solvat, care are proprietăți elastice și împiedică unirea particulelor în agregate mari. O bună umectabilitate a particulelor este observată în suspensiile de particule polare în lichide polare și particule nepolare în lichide nepolare.

A doua condiție. Dacă particulele de suspensie nu sunt umezite sau slab umezite de mediul de dispersie, atunci se utilizează un stabilizator.

Un stabilizator este o substanță, a cărei adăugare la un sistem dispers crește stabilitatea agregativă, adică împiedică lipirea particulelor.

Următoarele sunt utilizate ca stabilizatori ai suspensiei:

electroliți cu greutate moleculară mică;

Surfactanți coloidali;

Paste

Pastele sunt suspensii foarte concentrate cu structura. Structura este o grilă spațială formată din particulele fazei dispersate, în buclele căreia se află un mediu de dispersie.

Se poate spune că pastele ocupă o poziție intermediară între pulberi și suspensii diluate. Se primesc, respectiv:

măcinarea pulberii într-un lichid cu o vâscozitate suficient de mare; de exemplu, unele tipuri de pastă de dinți sunt preparate prin amestecarea cretei cu un lichid vâscos obținut prin fierberea amidonului într-o soluție apoasă de glicerină cu adăugarea unei cantități mici de surfactant;

ca urmare a sedimentării unei suspensii diluate.

Deoarece pastele sunt sisteme structurate, proprietățile lor structurale și mecanice sunt decisive, care sunt caracterizate de parametri precum vâscozitatea, elasticitatea, plasticitatea. Pastele au proprietăți elastic-vâscoplastice.

Pastele au o structură de coagulare, astfel încât proprietățile lor mecanice sunt determinate în principal de proprietățile mecanice ale straturilor lichide interparticule. Prin aceste straturi intermediare actioneaza forte atractive intre particule, in functie de distanta dintre ele (grosimea straturilor intermediare) si se datoreaza van der Waals si legaturilor de hidrogen. Puterea contactului de coagulare este de aproximativ 10 -10 N și mai mică. Mai mult, rezistența contactului poate fi redusă de forțele de respingere dintre particule care asigură stabilitatea de agregare a suspensiei, motiv pentru care structurile în suspensii stabile agregativ nu se formează sau, dacă se întâmplă, sunt foarte fragile.

Astfel, proprietățile mecanice ale pastelor sunt determinate de o combinație a două motive principale diferite:

· aderența moleculară a particulelor din faza dispersată între ele în punctele de contact, unde grosimea straturilor intermediare ale mediului de dispersie dintre ele este minimă. În cazul limitativ, este posibil contactul complet de fază. Interacțiunea de coagulare a particulelor determină formarea de structuri cu proprietăți elastice reversibile pronunțate;

Prezența celui mai subțire peliculă în punctele de contact dintre particule.

Structurile de coagulare se disting printr-o dependență pronunțată a proprietăților structurale și mecanice de intensitatea interacțiunilor mecanice. Un exemplu de sensibilitate excepțională a proprietăților structural-mecanice ale structurilor de coagulare la impacturile mecanice este dependența vâscozității efective de echilibru h(p) de rata de deformare g sau efortul de forfecare P. Nivelul h(p) corespunde unui puț. -grad definit de distrugere a cadrului structural tridimensional sub deformare a sistemului. Intervalul de modificări h(p) = ¦(P) poate ajunge la 9 - 11 ordine zecimale.

Pentru paste, precum și pentru orice structură de coagulare, sunt caracteristice următoarele proprietăți: rezistență mecanică scăzută (datorită rezistenței scăzute a contactului de coagulare - aproximativ 10 -10 N și mai jos), tixotropie, sinereză, fluaj, plasticitate, umflare.

Niciun proces de transfer de masă în sistemele structurate nu poate fi efectuat fără distrugerea mai întâi a structurii din acestea.

Distrugerea structurilor spațiale în paste este un proces destul de complex, caracterizat prin faptul că, pe măsură ce gradul de distrugere crește, însuși mecanismul de dezintegrare a structurii se modifică semnificativ.

Se pot distinge trei etape principale ale distrugerii structurii:

distrugerea structurii grilei continue, însoțită de defalcarea structurii în agregate separate, destul de mari;

distrugerea agregatelor, însoțită de o scădere a dimensiunii lor și o creștere a numărului lor, eliberarea din agregate și o creștere a numărului de particule individuale, formarea de noi agregate;

limitarea distrugerii structurii în absența completă a agregatelor de particule.

Granița clară dintre aceste etape este neclară; trecerea de la o stare a structurii la alta cu o creștere treptată a intensității influențelor externe care distrug structura are loc treptat.

Cu toate acestea, fiecare dintre aceste etape este specifică, condițiile pentru distrugerea unei rețele structurale continue sunt fundamental diferite de condițiile pentru distrugerea agregatelor „plutitoare” într-un mediu de dispersie, ceea ce înseamnă că parametrii de influențe externe necesari distrugerii. a unei rețele structurale continue și agregatele individuale ale particulelor lor nu pot decât să fie semnificativ diferite.

Cantitativ, modificările stării structurii pastei sunt estimate printr-o combinație de caracteristici reologice, în primul rând prin vâscozitatea h, efortul de forfecare P, elasticitatea E și perioada de relaxare q. Cele mai ascuțite, cu multe ordine zecimale, schimbările odată cu distrugerea structurii suferă vâscozitate și o perioadă de relaxare.

Următoarele acțiuni sunt utilizate pentru a distruge structura:

agitare mecanică;

vibrații cu o frecvență de la 10 Hz la 10 kHz;

Ecografie

· incalzirea;

câmpuri electrice și magnetice;

modificarea naturii suprafeței particulelor solide (în principal prin adăugarea de surfactanți coloidali).

Combină adesea efectele vibrațiilor mecanice cu ultrasunetele, efectele termice.

Această combinație nu numai că modifică semnificativ energia de activare a procesului de distrugere a structurii, dar afectează în mare măsură proprietățile produsului final.

Efectul combinat al vibrațiilor și, de exemplu, al ultrasunetelor asupra pastei duce la o distrugere mult mai mare a structurii și, în același timp, la realizarea unei omogenități semnificativ mai mari decât sub influența fiecăruia dintre aceste tipuri de expunere cu aceeași intensitate separat.

Este important să se combine influențele mecanice cu controlul fizic și chimic al rezistenței de aderență în contactele dintre particule prin modificarea naturii suprafeței particulelor.

Modificarea fazelor solide cu aditivi ai agenților tensioactivi de diferite structuri este o metodă universală de control al forței și energiei interacțiunii în contactele dintre particule. Acest efect este rezultatul unei combinații a doi factori:

separarea particulelor prin grosimea dublă a stratului de adsorbție;

reducerea tensiunii superficiale la suprafața particulelor.

În ultimii ani, metodele de modificare a suprafeței particulelor nu cu agenți tensioactivi individuali, ci cu amestecuri de agenți tensioactivi de diferite tipuri, de exemplu, cei ionici și neionici, au fost din ce în ce mai utilizate.

Odată cu selecția corectă a mai multor tipuri de agenți tensioactivi, se constată sinergismul, adică. consolidarea reciprocă a acțiunii lor.

Eficacitatea excepțională a acțiunii comune a vibrațiilor și a agenților tensioactivi se explică prin natura distrugerii structurii în timpul vibrației și prin caracteristicile acțiunii agenților tensioactivi. Agenții tensioactivi sunt adsorbiți în primul rând pe zonele cele mai active energetic ale suprafeței micromozaice a particulelor, slăbind în principal cele mai puternice contacte de coagulare. Introducerea agenților tensioactivi în sistem bazat pe formarea unui monostrat pe suprafața particulelor face posibilă reducerea intensității vibrațiilor de aproape 500 de ori, ceea ce este necesar pentru a obține distrugerea finală a structurii.

Nu mai puțin eficientă pentru o serie de sisteme este o combinație de vibrații, aditivi de surfactanți și efecte de temperatură. În cazurile în care vâscozitatea sistemelor structurate este foarte sensibilă la schimbările de temperatură, o astfel de interacțiune complexă este cea mai potrivită. Multe mase alimentare, în special masele de cofetărie (ciocolată, pralină etc.), aparțin acestui tip de sisteme.

emulsii

Emulsie - sistem „lichid-lichid” (l/l). Pentru a forma o emulsie, ambele lichide trebuie să fie insolubile sau ușor solubile unul în celălalt, iar în sistem trebuie să fie prezent un stabilizator numit emulgator. Cu cât emulsia este mai stabilă la sedimentare, cu atât densitatea ambelor faze este mai apropiată. O caracteristică distinctivă a emulsiilor este forma sferică a particulelor (picături).

Emulsiile sunt clasificate:

1. După starea mediului dispersat și a fazei dispersate.

Distinge:

Ulei în apă

apa in ulei

Pentru emulsii, proprietatea inversării de fază este caracteristică. Când este introdus în emulsie în condiții de amestecare intensivă a unei cantități mari de substanțe tensioactive (agenți de suprafață), care este un stabilizator de emulsie de tip opus, emulsia originală poate fi inversată, adică. faza dispersată devine mediul de dispersie și invers (ulei + apă = apă + ulei)

2. Prin concentrare:

a) Diluat 0,01 - 0,1%;

b) Concentrat până la 74%;

c) Foarte concentrat până la 90%.

Toate emulsiile sunt structuri instabile termodinamic, cu excepția emulsiilor critice. Acestea sunt structurile a două lichide puțin solubile la o temperatură apropiată de critică.

Stabilitatea la sedimentare a emulsiilor este similară cu cea a suspensiilor. Instabilitatea agregativă se manifestă prin formarea spontană a unui agregat de picături cu fuziunea lor ulterioară (coalescenta). Cantitativ, aceasta se caracterizează prin rata de separare sau durata de viață a picăturilor individuale în contact cu altele. Stabilitatea agregativă este determinată de următorii factori:

· Raportul tensiunii superficiale la interfața de fază;

Prezența unei soluții de electrolit. Prin urmare, emulsiile directe stabilizate cu săpunuri se caracterizează prin toate proprietățile inerente hidrosolurilor tipice, adică. se respecta regula Schulze-Hardy, reincarcarea particulelor de catre ioni policovalenti etc.

Prezența unui emulgator.

Stabilizarea emulsiei cu surfactanți este asigurată prin adsorbție și o anumită orientare a moleculei de surfactant (surfactant), ceea ce determină scăderea tensiunii superficiale. În plus, agenții tensioactivi cu radicali lungi pe suprafața picăturilor pot forma pelicule de vâscozitate semnificativă (factor structural-mecanic). Pentru emulgatori este valabilă regula Van Croft: emulgatorii care sunt solubili în hidrocarburi formează emulsii apă-în-ulei; emulgatorii solubili în apă formează emulsii ulei în apă.

Scopul prelegerii: Pentru a familiariza elevii cu suspensiile și emulsiile, caracteristicile acestora, clasificarea. Formați elevii următoarele competențe profesionale:

componenta cognitiva ( cunoștințe teoretice);

Abilități de comunicare;

Baza de reglementare(GF RK, regulament cu privire la reglementări etc.);

Autoeducatie.

Rezumate ale cursului:

Suspensie- lichid forma de dozare conţinând ca fază dispersată una sau mai multe substanţe pulverulente zdrobite distribuite într-un mediu lichid de dispersie. Suspensiile sunt disponibile gata de utilizare sau sub formă de pulberi și granule destinate preparării suspensiilor, la care se adaugă apă sau alt lichid înainte de utilizare. Dimensiunea particulelor fazei dispersate în suspensii poate fi în intervalul de la 0,1 la 1 um (în suspensii subțiri) sau mai mult de 1 um (în suspensii grosiere).

După metoda de aplicare, suspensia este clasificată: pentru interior exteriorși parenteral. Suspensiile pentru utilizare parenterală se administrează în organism numai intramuscular. Nu este permisă fabricarea suspensiilor care conţin puternic şi substante toxice, a cărui utilizare cu o dozare incorectă poate duce la consecințe nedorite.

Una dintre cele mai cerințe importante aplicat suspensiilor - stabilitatea agregarii și sedimentării acestora, astfel încât la luarea formei de dozare, aceasta să poată fi dozată cu precizie. Fenomenele care apar la limita de fază depind, de asemenea, de umecbilitatea particulelor hidrofile sau hidrofobe prezente într-un sistem dispersat heterogen.

Particulele hidrofobe se lipesc cu ușurință, formând agregate de fulgi, care rapid

se așează sau plutesc dacă sunt slab umezite de apă - acest fenomen se numește floculare. Suspensiile de substanțe hidrofile sunt mai stabile decât suspensiile de substanțe hidrofobe, datorită faptului că particulele de substanțe hidrofile sunt umezite de mediul de dispersie și se formează o înveliș lichid (hidratare) în jurul fiecărei particule, ceea ce nu permite particule mici fuzionează în mai mare viteza mare surpare. Substanțele hidrofobe nu sunt protejate de o astfel de înveliș și la contactul reciproc se lipesc împreună.

O creștere a gradului de dispersie în suspensii cu o metodă de dispersie mecanică se realizează prin măcinarea substanței într-un mortar într-un mediu de umectare lichid. Cu această metodă de măcinare se observă așa-numitul „efect Rebinder”. Esența efectului Rehbinder este că duritatea substanței de bază scade datorită acțiunii de înghețare a lichidelor care pătrund în microfisuri în faza solidă. În acest caz, se formează o pană de lichid, care determină o scădere a rezistenței la adsorbție și creează o presiune de disjuncție. B.V. Deryagin a constatat că efectul de dispersie maximă în mediu lichid la macinare se va observa faza solida daca se macina 1,0 g solid in prezenta a 0,4-0,6 ml lichid.



Emulsie- uniformă în aspect o formă de dozare constând din lichide fin dispersate, insolubile reciproc, destinate utilizării interne, externe sau parenterale. Emulsiile sunt sisteme microeterogene formate dintr-o fază dispersată și un mediu de dispersie. Există două tipuri principale de emulsii - dispersii ulei-în-apă (o/w) și apă-în-ulei (w/o). Pentru prepararea lor se folosesc ca fază uleioasă piersici, măsline, floarea soarelui, ricin, vaselină și uleiuri esențiale, precum și ulei de pește, balsamuri și alte lichide nemiscibile cu apa.

În plus, există emulsii „multiple”, în picăturile fazei dispersate ale cărora este dispersat un lichid, care este un mediu de dispersie.

La dezvoltarea compozițiilor și a tehnologiei emulsiilor, este necesar să se țină seama proprietăți generale ingrediente, metoda de preparare, proprietăți reologice, electrice și dielectrice și stabilitate la depozitare.

Problema stabilității fizice este centrală pentru tehnologia emulsiei. Există mai multe tipuri de instabilitate a emulsiei.

Instabilitatea termodinamică- caracteristica emulsiilor sisteme dispersate cu o suprafață interfacială semnificativă, care are un exces energie gratis. În acest caz, fazele individuale ale emulsiei sunt separate. Când picăturile individuale ale fazei dispersate se unesc în agregate, floculare, combinația tuturor picăturilor mărite într-una mare este coalescență.



Instabilitatea cinetică se poate manifesta sub formă de sedimentare a particulelor din faza dispersată (sedimentare) sau de plutire (cremare) a acestora sub influența gravitației.

Al treilea tip de instabilitate este inversarea (inversarea) fazelor, adică o schimbare a stării emulsiei de la m/w la w/m sau invers. În producția industrială, se prepară în principal emulsii cu o compoziție complexă.

Pentru a crește agregativ stabilitate în suspensie și emulsie injectată stabilizatori emulsionanti si de ingrosare , care coboară interfaţa tensiune de suprafata la interfața dintre două faze, formă puternică cochilii de protecție pe suprafața particulelor, crește vâscozitatea mediului de dispersie Stabilizarea semnificativă, care previne flocularea, coalescența și instabilitatea cinetică, poate fi realizată dacă apare o barieră structural-mecanică în volumul mediului de dispersie și la limita de fază. , caracterizat prin valori ridicate ale vâscozității structurale.

    ceva despre amestecuri
    mergi pe Wikipedia, mi-e lene să copiez

    Fantoma este un baiat si fantoma este fata :)

    Cuvântul „fantomă” se găsește adesea în expresii stabile și figurative (cum ar fi „fantoma comunismului”, „fantomele trecutului”), dar independent și fără figurativitate este folosit ca sinonim pentru „fantomă”. Pentru un visător, se folosește cuvântul „halucinație”.

    pornografie

    Consiliul European este un summit al șefilor de stat și al altor autorități. O întâlnire la care se rezolvă anumite probleme, cu alte cuvinte. Convocat cu ocazii speciale.
    Comisia Europeană - corp suprem puterea executivă în UE. Sunt 27 de membri. 1 reprezentant din fiecare tara. Se alege pentru 5 ani, se pare.
    Parlamentul European este cel mai înalt organ legislatură greutatea. O grămadă de diverși deputați, acum sunt 785. Aceștia se ocupă în principal de împărțirea banilor.

    am facut treaba, am facut o gramada:>

    bob
    schelet

    ai facut-o bine.
    ce ai facut???

    „De asemenea” și „la fel”. Inteligibil?

    Chiar și traducătorul online spune că aussi este același, și autant este același. În plus, acest „tant” din anumite motive îmi sugerează un număr.

    Split - scanează, copiază, clonează.
    Split - luați ceva întreg și tăiați cu un ciocan în bucăți mici.
    *;)

    Aproximativ, puteți cumpăra fără taxe, de exemplu, dacă călătoriți din UE într-o țară NON UE (din Letonia în Rusia, ca opțiune), vă arătați biletul în Duti Free și vă scot fără taxe, și invers (din Rusia până în Letonia, de exemplu). există o țară Andorra, există comerț fără taxe vamale, după cum am înțeles, pentru toată lumea

Mediul din suspensii este lichid, iar faza este solide. În emulsii, mediul este lichid, iar faza este, de asemenea, lichidă.

Ce este suspensia și emulsia

Emulsiile și suspensiile sunt sisteme opace neomogene. Între picături de substanță sau particule și molecule de solvent, nici fizic, nici interacțiuni chimice. Emulsii și suspensii sisteme durabile, se depun în timp și se stratifică într-un mediu de dispersie și o fază de dispersie (în două substanțe nemiscibile: apă și argilă, ulei și apă). De exemplu, particulele de argilă din apă se depun pe fund.
Suspensie este o suspensie de particule solide microscopice într-un lichid, care este de obicei apă sau ulei. Cu alte cuvinte, o suspensie este o pulbere insolubilă în apă (ulei). Suspensiile și-au găsit aplicație în farmacologie, tehnologie de construcție, producția de hârtie, vopsele și lacuri și altele materiale de construcții.
Emulsie- o suspensie de particule microscopice dintr-un lichid care nu se poate dizolva într-un alt lichid. Emulsia clasică este uleiul în apă. Sunt utilizate la prepararea medicamentelor, materialelor de construcție, cosmeticelor, Industria alimentară, fabricarea săpunului, vopsirea, industria auto și agricultura.

Comparație între suspensie și emulsie

Care este diferența dintre emulsie și suspensie? Dacă un lichid acționează ca mediu în emulsii și suspensii, atunci lichidele și, respectiv, solidele sunt implicate în rolul fazei dispersate.
Particulele din suspensii, deși sunt mici, sunt suficient de mari pentru a rezista Mișcarea browniană. Ele plutesc sau se așează relativ repede.
Emulsiile sunt directe (ulei în apă), când picăturile unui lichid nepolar (de exemplu, vopsele pe bază de apă) sunt distribuite într-un mediu polar. În plus, există emulsii inverse (apă în ulei). Acestea includ emulsii uleioase.

TheDifference.ru a stabilit că diferența dintre o suspensie și o emulsie este următoarea:

Suspensia este un sistem solid-lichid, iar o emulsie este un lichid-lichid.
O emulsie necesită lichide ușor solubile sau complet insolubile unele în altele.
Suspensia necesită solide care sunt insolubile sau practic insolubile în mediul lichid prezent.