Pasty
Pasty sú vysoko koncentrované suspenzie so štruktúrou. Štruktúra je priestorová mriežka tvorená časticami dispergovanej fázy, v ktorej slučkách sa nachádza disperzné médium.
Dá sa povedať, že pasty zaberajú medzipolohu medzi práškami a zriedenými suspenziami. Dostávajú sa, resp.
mletie prášku v kvapaline s dostatočne vysokou viskozitou; napríklad niektoré druhy zubných pást sa pripravujú zmiešaním kriedy s viskóznou kvapalinou získanou varením škrobu v glyceríne. vodný roztok s prídavkom Vysoké číslo povrchovo aktívna látka;
v dôsledku sedimentácie zriedenej suspenzie.
Keďže pasty sú štruktúrované systémy, rozhodujúce sú ich štrukturálne a mechanické vlastnosti, ktoré sa vyznačujú takými parametrami ako viskozita, elasticita, plasticita. Pasty majú elasticko-viskoplastické vlastnosti.
Pasty majú koagulačnú štruktúru, takže ich mechanické vlastnosti sú určené najmä mechanickými vlastnosťami medzičasticových kvapalných vrstiev. Cez tieto medzivrstvy pôsobia medzi časticami príťažlivé sily, ktoré závisia od vzdialenosti medzi nimi (hrúbka medzivrstiev) a sú spôsobené van der Waalsovou resp. vodíkové väzby. Sila koagulačného kontaktu je asi 10-10 N a menej. Okrem toho môže byť pevnosť kontaktu znížená odpudivými silami medzi časticami, ktoré zaisťujú agregačnú stabilitu suspenzie, čo je dôvod, prečo sa štruktúry v agregatívne stabilných suspenziách netvoria, alebo ak áno, sú veľmi krehké.
Mechanické vlastnosti pást sú teda určené kombináciou dvoch rôznych hlavných dôvodov:
· molekulárna adhézia častíc dispergovanej fázy k sebe v miestach dotyku, kde je hrúbka medzivrstiev disperzného prostredia medzi nimi minimálna. V obmedzujúcom prípade je možný úplný fázový kontakt. Koagulačná interakcia častíc spôsobuje tvorbu štruktúr s výraznými reverzibilnými elastickými vlastnosťami;
Prítomnosť najtenšieho filmu v miestach kontaktu medzi časticami.
Štruktúry koagulácie sa výrazne líšia výrazná závislosťštrukturálne - mechanické vlastnosti na intenzite mechanických interakcií. Príkladom mimoriadnej citlivosti štruktúrno-mechanických vlastností koagulačných štruktúr na mechanické vplyvy je závislosť rovnovážnej efektívnej viskozity h(p) od rýchlosti deformácie g alebo šmykového napätia P. Úroveň h(p) zodpovedá studni. -definovaný stupeň deštrukcie trojrozmerného štrukturálneho rámca pri deformácii systému. Rozsah zmien h(p) = ¦(P) môže dosiahnuť 9 - 11 desatinných rádov.
Pre pasty, ako aj pre akúkoľvek koagulačnú štruktúru, sú charakteristické tieto vlastnosti: nízka mechanická pevnosť (v dôsledku nízkej pevnosti koagulačného kontaktu - asi 10-10 N a menej), tixotropia, syneréza, tečenie, plasticita, napučiavanie.
Žiadne procesy prenosu hmoty v štruktúrovaných systémoch nie je možné uskutočniť bez toho, aby sa najprv nezničila štruktúra v nich.
Zničenie priestorové štruktúry v pastách - dosť náročný proces, vyznačujúci sa tým, že so zvyšujúcim sa stupňom deštrukcie sa výrazne mení aj samotný mechanizmus rozpadu štruktúry.
Je možné rozlíšiť tri hlavné fázy deštrukcie štruktúry:
zničenie súvislej mriežkovej štruktúry sprevádzané rozpadom štruktúry na samostatné, pomerne veľké agregáty;
zničenie agregátov sprevádzané zmenšením ich veľkosti a zvýšením ich počtu, uvoľňovaním z agregátov a zvýšením počtu jednotlivých častíc, tvorbou nových agregátov;
konečné zničenie konštrukcie pri úplná absenciačasticové agregáty.
Jasná hranica medzi týmito štádiami je nejasná; prechod z jedného stavu konštrukcie do druhého s postupným zvyšovaním intenzity vonkajších vplyvov, ktoré štruktúru ničia, nastáva postupne.
Každá z týchto etáp je však špecifická, podmienky deštrukcie súvislej štruktúrnej siete sú zásadne odlišné od podmienok deštrukcie agregátov „plávajúcich“ v disperznom prostredí, čo znamená, že parametre vonkajších vplyvov potrebné na deštrukciu súvislej štruktúrnej siete a jednotlivé agregáty ich častíc nemôžu byť výrazne odlišné.
Kvantitatívne sa zmeny stavu štruktúry pasty odhadujú kombináciou reologických charakteristík, predovšetkým viskozity h, šmykového napätia P, elasticity E a relaxačnej periódy q. Najostrejšie, v mnohých desatinných rádoch, zmeny s deštrukciou štruktúry podliehajú viskozite a relaxácii.
Na zničenie štruktúry sa používajú nasledujúce akcie:
mechanické miešanie;
vibrácie s frekvenciou 10 Hz až 10 kHz;
Ultrazvuk
· vykurovanie;
elektrické a magnetické polia;
zmena charakteru povrchu častice(hlavne pridaním koloidných povrchovo aktívnych látok).
Často kombinujte mechanické vibračné účinky s ultrazvukovými, tepelnými účinkami.
Táto kombinácia nielenže výrazne mení aktivačnú energiu procesu deštrukcie konštrukcie, ale do značnej miery ovplyvňuje vlastnosti konečného produktu.
Kombinovaný účinok vibrácií a napríklad ultrazvuku na pastu vedie k oveľa väčšej deštrukcii štruktúry a zároveň k dosiahnutiu výrazne vyššej homogenity ako pri každom z týchto typov expozície s samostatnej rovnakej intenzity.
Je dôležité kombinovať mechanické vplyvy s fyzikálnou a chemickou kontrolou adhéznej sily v kontaktoch medzi časticami zmenou povahy povrchu častice.
modifikácia tuhé fázy prísady povrchovo aktívnych látok rôznej štruktúry sú univerzálna metóda regulácia sily a energie interakcie pri kontaktoch medzi časticami. Tento efekt je výsledkom kombinácie dvoch faktorov:
oddelenie častíc dvojnásobnou hrúbkou adsorpčnej vrstvy;
zníženie povrchového napätia na povrchu častíc.
AT posledné roky začali sa čoraz širšie využívať spôsoby úpravy povrchu častíc nie jednotlivými povrchovo aktívnymi látkami, ale zmesami povrchovo aktívnych látok. rôzne druhy ako sú iónové a neiónové.
o správny výber viacerých druhov povrchovo aktívnych látok sa zisťuje synergizmus, t.j. vzájomné posilňovanie ich pôsobenia.
Výnimočná účinnosť spoločného pôsobenia vibrácií a povrchovo aktívnych látok sa vysvetľuje povahou deštrukcie štruktúry počas vibrácií a vlastnosťami pôsobenia povrchovo aktívnych látok. Povrchovo aktívne látky sa adsorbujú predovšetkým na energeticky najaktívnejšie oblasti mikromozaikového povrchu častíc, čím sa oslabujú najmä najsilnejšie koagulačné kontakty. Zavedenie povrchovo aktívnych látok do systému na báze tvorby monovrstvy na povrchu častíc umožňuje takmer 500-násobné zníženie intenzity vibrácií, čo je nevyhnutné na dosiahnutie konečnej deštrukcie štruktúry.
Nemenej efektívna pre množstvo systémov je kombinácia vibrácií, povrchovo aktívnych prísad a teplotných vplyvov. V prípadoch, keď je viskozita štruktúrovaných systémov veľmi citlivá na zmeny teploty, je takáto komplexná interakcia najvhodnejšia. Mnoho potravinárskych hmôt, najmä cukrovinkových hmôt (čokoláda, pralinka atď.), patrí do tohto druhu systémov.
emulzie
Emulzia - systém "kvapalina-kvapalina" (l / l). Na vytvorenie emulzie musia byť obe kvapaliny navzájom nerozpustné alebo mierne rozpustné a v systéme musí byť prítomný stabilizátor nazývaný emulgátor. Emulzia je tým stabilnejšia pri sedimentácii, čím je hustota oboch fáz bližšia. Výrazná vlastnosť emulzie je guľovitý tvar častíc (kvapôčok).
Emulzie sú klasifikované:
1. Od disperzné médium a dispergovaná fáza.
Rozlíšiť:
Olej vo vode
voda v oleji
Pre emulzie je charakteristická vlastnosť obrátenia fáz. Pri zavedení do emulzie za podmienok intenzívneho miešania veľkého množstva povrchovo aktívnych látok (tenzidov), čo je stabilizátor emulzie opačného typu, môže dôjsť k reverzii pôvodnej emulzie, t.j. dispergovaná fáza sa stáva disperzným médiom a naopak (olej + voda = voda + olej)
2. Podľa koncentrácie:
a) Zriedený 0,01 - 0,1 %;
b) koncentrované do 74 %;
c) Vysoká koncentrácia až 90 %.
Všetky emulzie sú termodynamicky nestabilné štruktúry, s výnimkou kritických emulzií. Sú to štruktúry dvoch ťažko rozpustných kvapalín pri teplote blízkej kritickej.
Sedimentačná stabilita emulzií je podobná ako u suspenzií. Agregačná nestabilita sa prejavuje samovoľnou tvorbou zhluku kvapôčok s ich následným splývaním (koalescenciou). Kvantitatívne je to charakterizované rýchlosťou separácie alebo životnosťou jednotlivých kvapiek v kontakte s ostatnými. Agregačná stabilita je určená nasledujúcimi faktormi:
· Pomer povrchového napätia na fázovom rozhraní;
Prítomnosť roztoku elektrolytu. Preto sa priame emulzie stabilizované mydlami vyznačujú všetkými vlastnosťami typickými pre hydrosóly, t.j. dodržiava sa Schulze-Hardyho pravidlo, dobíjanie častíc polykovalentnými iónmi atď.
Prítomnosť emulgátora.
Stabilizácia emulzie s povrchovo aktívnymi látkami je zabezpečená adsorpciou a určitou orientáciou molekuly povrchovo aktívnej látky (tenzidu), ktorá spôsobuje zníženie povrchového napätia. Okrem toho môžu povrchovo aktívne látky s dlhými radikálmi na povrchu kvapiek vytvárať filmy s výraznou viskozitou (štrukturálne-mechanický faktor). Pre emulgátory platí Van Croftovo pravidlo: emulgátory, ktoré sú rozpustné v uhľovodíkoch, tvoria emulzie voda v oleji; emulgátory rozpustné vo vode tvoria emulzie typu olej vo vode.
Rozpustnosť povrchovo aktívnej látky je charakterizovaná číslom HLB. Čím je väčšia, tým je rovnováha posunutá smerom k hydrofilným vlastnostiam, tým lepšie danej látky rozpúšťa sa vo vode.
HLB je empirická bezrozmerná veličina:
kde b je bezrozmerný parameter v závislosti od povahy povrchovo aktívnej látky;
y - voľná energia interakcie na jednu –CH2 – skupinu:
n je počet –CH2 – skupín v uhľovodíkovom zvyšku (číslo skupiny);
a je afinita polárnej skupiny molekuly povrchovo aktívnej látky k vode. Hodnota (b + yn) charakterizuje afinitu (voľnú energiu interakcie) nepolárnych skupín molekúl povrchovo aktívnych látok k uhľovodíkovej kvapaline.
Číslo HLB je pomer práce adsorpcie molekúl povrchovo aktívnej látky na Hranica M-V od "olejovej" fázy (čitateľ vzorca) po prácu adsorpcie z "vodnej" fázy (menovateľ vzorca). Hodnota HLB určuje počet skupín (počet skupín –CH2 –) v uhľovodíkovom radikále molekuly tenzidu, ktorý určuje adsorpciu tenzidu na rozhraní M-B.
Povrchovo aktívne látky s HLB číslom 8 až 13 sú lepšie rozpustné vo vode ako v oleji a tvoria emulzie typu I. Povrchovo aktívne látky s HLB číslom 3 až 6 tvoria emulzie typu II.
Hodnoty hydrofilnej lipofilnej rovnováhy (HLB) sa používajú na vyhodnotenie emulgátorov. V závislosti od počtu hydrofilnej lipofilnej rovnováhy (HLB) možno predpokladať typ vytvorenej emulzie. Hodnota hydrofilnej lipofilnej rovnováhy (HLB) je určená rozdielom v práci na adsorpcii povrchovo aktívnych látok (tenzidov) na rozhraní z jednej a druhej fázy. Hodnoty hydrofilnej lipofilnej rovnováhy (HLB) sú uvedené v referenčných knihách.
Pena
Typické peny sú relatívne veľmi hrubé, vysoko koncentrované disperzie plynu v kvapaline. Plynové bubliny majú veľkosť rádovo niekoľkých milimetrov a niekedy aj centimetrov. Vďaka prebytku plynnej fázy a vzájomnému stláčaniu bublín majú skôr polyedrický ako guľovitý tvar. Ich steny pozostávajú z veľmi tenkých vrstiev kvapalného disperzného prostredia (obr. 6.4.1.1). Vďaka tomu majú peny voštinovú štruktúru, veľká veľkosť jednotlivé bubliny a ich tesné usporiadanie vylučujú možnosť Brownovho pohybu. Okrem toho, v dôsledku špeciálnej štruktúry peny, majú určitú mechanickú pevnosť. Peny sa tvoria, keď je plyn rozptýlený v kvapaline v prítomnosti stabilizátora. Bez stabilizátora sa nezískajú stabilné peny. Sila a trvanie existencie peny závisí od vlastností a obsahu penotvorného činidla adsorbovaného na rozhraní. Stabilita pien závisí od nasledujúcich hlavných faktorov:
1. 
Povaha a koncentrácia nadúvadla.
2. Teploty. Čím vyššia teplota, tým nižšia stabilita, pretože klesá viskozita medzibublinových vrstiev a dochádza k desorpcii stabilizátora; zvyšuje sa rozpustnosť povrchovo aktívnych látok (tenzidov) vo vode.
Formálne, suspenzie z lyosolov ( koloidné roztoky) sa líšia len veľkosťou častíc dispergovanej fázy. Veľkosti pevných častíc v suspenziách (viac ako 10-5 cm) môžu byť o niekoľko rádov väčšie, v lyosoloch (10-7 -10-5 cm). Tento kvantitatívny rozdiel je obrovský dôležitá vlastnosť suspenzie: vo väčšine suspenzií sa častice tuhej fázy nezúčastňujú na Brownovom pohybe. Preto sa vlastnosti suspenzií výrazne líšia od vlastností koloidných roztokov; sú považované za nezávislý pohľad rozptýlené systémy.
Pozastavenie sa klasifikuje podľa niekoľkých kritérií:
1. Podľa povahy disperzného média: organosuspenzie (disperzným médiom je organická kvapalina) a vodné suspenzie.
2. Podľa veľkosti častíc dispergovanej fázy: hrubé suspenzie (d > 10-2 cm), tenké suspenzie (-5 × 10-5< d < 10-2 см), мути (1×10-5 < d < 5×10-5 см).
3. Podľa koncentrácie častíc dispergovanej fázy: zriedené suspenzie (suspenzie) a koncentrované suspenzie (pasty).
V zriedených suspenziách sa častice voľne pohybujú v kvapalinách, medzi časticami nie je súdržnosť a každá častica je kineticky nezávislá. Zriedené suspenzie sú voľne dispergované bezštruktúrne systémy. V koncentrovaných suspenziách (pastách) medzi časticami pôsobia sily vedúce k vytvoreniu určitej štruktúry (priestorovej mriežky). Koncentrované suspenzie sú teda koherentne dispergované štruktúrované systémy.
Špecifické hodnoty koncentračného intervalu, v ktorom začína tvorba štruktúry, sú individuálne a závisia predovšetkým od povahy fáz, tvaru častíc; disperzná fáza, teplota, mechanické vplyvy. Mechanické vlastnosti zriedených suspenzií sú určené najmä vlastnosťami disperzného prostredia, pričom mechanické vlastnosti kohézne dispergovaných systémov sú okrem toho určené vlastnosťami dispergovanej fázy a počtom kontaktov medzi časticami.
Suspenzie, ako aj akýkoľvek iný disperzný systém je možné získať dvoma skupinami metód: zo strany hrubo disperzných systémov - disperznými metódami, zo strany pravých roztokov - kondenzačnými metódami.
Najjednoduchším a najpoužívanejším spôsobom získavania zriedených suspenzií v priemysle aj v bežnom živote je miešanie príslušného prášku vo vhodnej kvapaline pomocou rôznych nemiešacích zariadení (miešadlá, miešačky atď.). Na získanie koncentrovaných suspenzií (past) sa príslušné prášky triturujú s malým množstvom kvapaliny.
Keďže suspenzie sa líšia od lyosolov len tým, že častice v nich sú o niekoľko rádov väčšie, na získanie suspenzií možno použiť aj všetky metódy, ktoré sa používajú na získanie sólov. V tomto prípade je potrebné, aby stupeň mletia disperznými metódami bol menší ako pri získavaní lyosolov. Pri kondenzačných metódach treba kondenzáciu vykonávať tak, aby vznikli častice s veľkosťou 10-5 - 10-2 cm Veľkosť vzniknutých častíc závisí od pomeru rýchlostí tvorby kryštálových zárodkov a ich rastu. . Pri nízkych stupňoch nasýtenia sa zvyčajne tvoria veľké častice, pri vysokých stupňoch - malé. Predbežné zavedenie kryštalizačných jadier do systému vedie k vytvoreniu prakticky monodisperzných suspenzií. Zníženie disperzie možno dosiahnuť v dôsledku izotermickej destilácie počas zahrievania, keď sa malé kryštály rozpúšťajú a veľké kryštály rastú na ich úkor.
V tomto prípade musia byť dodržané podmienky, ktoré obmedzujú možnosť výrazného rastu a adhézie častíc dispergovanej fázy. Disperzia výsledných suspenzií môže byť tiež riadená zavedením povrchovo aktívnych látok.
Suspenzie sa čistia od nečistôt rozpustených látok dialýzou, elektrodialýzou, filtráciou, centrifugáciou.
Suspenzie sa tvoria aj v dôsledku koagulácie lyosolov. Preto sú metódy na realizáciu koagulácie súčasne metódami na získanie suspenzií. Neprítomnosť štruktúry v zriedených suspenziách a jej prítomnosť v koncentrovaných spôsobuje prudký rozdiel vo vlastnostiach týchto systémov.
Optické vlastnosti zriedené suspenzie: vlnové dĺžky viditeľnej časti spektra sa pohybujú od 4×10-5 cm (fialové svetlo) do 7×10-5 cm (červené svetlo). svetelná vlna, prechádzajúci suspenziou, môže byť absorbovaný (potom sa suspenzia sfarbí), odráža sa od povrchu častíc dispergovanej fázy podľa zákonov geometrická optika(potom suspenzia vyzerá ako zakalená) a iba vo vysoko disperzných suspenziách - zákal (5 × 10-5) je možné pozorovať rozptyl svetla odchyľujúci sa od Rayleighovho zákona.
V optickom mikroskope sú viditeľné častice, ktorých veľkosť je najmenej 5 × 10-5 cm, čo zodpovedá väčšine zriedených suspenzií.
Elektrokinetické vlastnosti suspenzií sú podobné vlastnostiam hydrosólov a sú spôsobené tvorbou DEL na povrchu častíc a objavením sa potenciálu.
Suspenzie ukazujú všetky 4 typy elektrokinetických javov. Väčšina široké uplatnenie našli elektroforetickú metódu poťahovania rôzne povrchy.
Molekulárne kinetické vlastnosti suspenzií sa líšia v závislosti od veľkosti častíc suspenzie. Pre častice 10-4 - 10-5 cm sa pozoruje sedimentačno-difúzna rovnováha. Popísané zodpovedajúcou rovnicou (pozri stabilitu sedimentu)
Pre častice 10-4 - 10-2 Brownov pohyb prakticky chýba a vyznačujú sa rýchlou sedimentáciou (pozri stabilitu sedimentácie). tie. je na ne použiteľná sedimentačná analýza.
Sedimentačná stabilita suspenzie je jej schopnosť udržať distribúciu častíc v objeme systému nezmenenú v priebehu času, t. j. schopnosť systému odolávať pôsobeniu gravitácie.
Keďže väčšina suspenzií sú polydisperzné systémy obsahujúce relatívne veľké častice, ide o sedimentačné (kineticky) nestabilné systémy.
Štúdium sedimentácie suspenzií je spojené so získavaním kriviek akumulácie sedimentov (sedimentačných kriviek) m=f(t). Akumulačné krivky môžu byť dvoch typov: s inflexiou alebo bez inflexie. Zistilo sa, že typ sedimentačných kriviek závisí od toho, či je sedimentačná suspenzia agregatívne stabilná alebo nie. Ak je sedimentácia sprevádzaná zhrubnutím častíc a následne zvýšením rýchlosti ich usadzovania, objaví sa na sedimentačných krivkách inflexný bod. Ak je suspenzia agregatívne stabilná (bez koagulácie), potom nedochádza k žiadnej inflexii na sedimentačnej krivke. Povaha zrážok získaných v oboch prípadoch je tiež odlišná.
V agregatívne stabilných suspenziách dochádza k usadzovaniu častíc pomaly a vytvára sa veľmi hustá zrazenina. To sa vysvetľuje skutočnosťou, že povrchové vrstvy zabraňujú agregácii častíc; kĺzaním po sebe sa častice môžu posunúť do polohy s minimom potenciálna energia, t.j. s tvorbou obalu blízko najhustejšieho. V tomto prípade je vzdialenosť medzi časticami a koordinačným číslom (počet susedných častíc) v sedimente takejto sedimentárnej, ale extrémne stabilizovanej suspenzie určená vzťahom medzi:
Gravitačná sila
intermolekulárna príťažlivosť častíc;
· sily odpudzovania medzi časticami, ktoré zabezpečujú agregatívnu stabilitu suspenzie.
V agregatívne nestabilných suspenziách dochádza k usadzovaniu častíc oveľa rýchlejšie v dôsledku tvorby agregátov. Avšak zrazenina, ktorá sa uvoľní, zaberá oveľa väčší objem, pretože častice zadržia, potom náhodné vzájomného usporiadania, v ktorej sa ocitli pri prvom kontakte, sú kohézne sily medzi nimi úmerné ich gravitácii alebo väčšie ako ona. Pozoruje sa anizometria (t.j. prevaha jednej z veľkostí častíc nad ostatnými dvoma) vytvorených agregátov alebo vločiek. Štúdie ukazujú, že najpravdepodobnejšie sú reťazové a špirálové počiatočné agregáty, z ktorých sa potom získavajú sedimenty veľkého sedimentárneho objemu.
Rozdiel medzi sedimentačnými objemami agregovane stabilných a nestabilných systémov je najvýraznejší, ak sú častice strednej veľkosti. Ak sú častice veľké, potom napriek skutočnosti, že suspenzia je agregovane nestabilná, sediment je hustejší v dôsledku značnej gravitačnej sily, ktorá často prevažuje nad kohéznymi silami medzi časticami. Ak sú častice veľmi malé, potom v agregovane stabilnom systéme v dôsledku nízkej gravitácie vzniká extrémne pohyblivý sediment.
Agregačná stabilita suspenzie je schopnosť udržať stupeň disperzie nezmenený v priebehu času, t.j. veľkosť častíc a ich individualitu.
Agregačná stabilita zriedených suspenzií je veľmi podobná agregačnej stabilite lyofóbnych sólov. Suspenzie sú však agregovanejšie stabilné systémy, pretože obsahujú väčšie častice, a preto majú nižšiu voľnú povrchovú energiu.
Pri porušení agregačnej stability suspenzie dochádza ku koagulácii - adhézii častíc dispergovanej fázy.
Na dosiahnutie agregačnej stability suspenzie je potrebné vykonať podľa najmenej jedna z dvoch podmienok:
· zmáčavosť povrchu častíc dispergovanej fázy disperzným prostredím;
prítomnosť stabilizátora.
Prvá podmienka. Ak sú častice suspenzie dobre zmáčané disperzným médiom, potom sa na ich povrchu vytvorí solvátový obal, ktorý má elastické vlastnosti a zabraňuje spájaniu častíc do veľkých agregátov. Dobrá zmáčavosť častíc sa pozoruje v suspenziách polárnych častíc v polárnych kvapalinách a nepolárnych častíc v nepolárnych kvapalinách.
Druhá podmienka. Ak častice suspenzie nie sú zmáčané alebo zle zmáčané disperzným médiom, potom sa použije stabilizátor.
Stabilizátor je látka, ktorej pridanie do dispergovaného systému zvyšuje jeho agregatívnu stabilitu, t.j. zabraňuje zlepovaniu častíc.
Ako stabilizátory suspenzie sa používajú:
elektrolyty s nízkou molekulovou hmotnosťou;
koloidné povrchovo aktívne látky;
Pasty
Pasty sú vysoko koncentrované suspenzie so štruktúrou. Štruktúra je priestorová mriežka tvorená časticami dispergovanej fázy, v ktorej slučkách sa nachádza disperzné médium.
Dá sa povedať, že pasty zaberajú medzipolohu medzi práškami a zriedenými suspenziami. Dostávajú sa, resp.
mletie prášku v kvapaline s dostatočne vysokou viskozitou; napríklad niektoré druhy zubných pást sa pripravujú zmiešaním kriedy s viskóznou kvapalinou získanou varením škrobu vo vodnom roztoku glycerínu s pridaním malého množstva povrchovo aktívnej látky;
v dôsledku sedimentácie zriedenej suspenzie.
Keďže pasty sú štruktúrované systémy, rozhodujúce sú ich štrukturálne a mechanické vlastnosti, ktoré sa vyznačujú takými parametrami ako viskozita, elasticita, plasticita. Pasty majú elasticko-viskoplastické vlastnosti.
Pasty majú koagulačnú štruktúru, takže ich mechanické vlastnosti sú určené najmä mechanickými vlastnosťami medzičasticových kvapalných vrstiev. Cez tieto medzivrstvy pôsobia príťažlivé sily medzi časticami v závislosti od vzdialenosti medzi nimi (hrúbky medzivrstiev) a sú spôsobené van der Waalsovými a vodíkovými väzbami. Sila koagulačného kontaktu je asi 10 -10 N a menej. Okrem toho môže byť sila kontaktu znížená odpudivými silami medzi časticami, ktoré zaisťujú agregačnú stabilitu suspenzie, čo je dôvod, prečo sa štruktúry v agregatívne stabilných suspenziách nevytvárajú, alebo ak áno, sú veľmi krehké.
Mechanické vlastnosti pást sú teda určené kombináciou dvoch rôznych hlavných dôvodov:
· molekulárna adhézia častíc dispergovanej fázy k sebe v miestach dotyku, kde je hrúbka medzivrstiev disperzného prostredia medzi nimi minimálna. V obmedzujúcom prípade je možný úplný fázový kontakt. Koagulačná interakcia častíc spôsobuje tvorbu štruktúr s výraznými reverzibilnými elastickými vlastnosťami;
Prítomnosť najtenšieho filmu v miestach kontaktu medzi časticami.
Koagulačné štruktúry sa vyznačujú výraznou závislosťou štrukturálnych a mechanických vlastností od intenzity mechanických interakcií. Príkladom mimoriadnej citlivosti štruktúrno-mechanických vlastností koagulačných štruktúr na mechanické vplyvy je závislosť rovnovážnej efektívnej viskozity h(p) od rýchlosti deformácie g alebo šmykového napätia P. Úroveň h(p) zodpovedá studni. -definovaný stupeň deštrukcie trojrozmerného štrukturálneho rámca pri deformácii systému. Rozsah zmien h(p) = ¦(P) môže dosiahnuť 9 - 11 desatinných rádov.
Pre pasty, ako aj pre akúkoľvek koagulačnú štruktúru, sú charakteristické tieto vlastnosti: nízka mechanická pevnosť (v dôsledku nízkej pevnosti koagulačného kontaktu - asi 10 -10 N a menej), tixotropia, syneréza, tečenie, plasticita, napučiavanie.
Žiadne procesy prenosu hmoty v štruktúrovaných systémoch nie je možné uskutočniť bez toho, aby sa najprv nezničila štruktúra v nich.
Deštrukcia priestorových štruktúr v pastách je pomerne zložitý proces, ktorý sa vyznačuje tým, že so zvyšujúcim sa stupňom deštrukcie sa výrazne mení samotný mechanizmus rozpadu štruktúry.
Je možné rozlíšiť tri hlavné fázy deštrukcie štruktúry:
zničenie súvislej mriežkovej štruktúry sprevádzané rozpadom štruktúry na samostatné, pomerne veľké agregáty;
zničenie agregátov sprevádzané zmenšením ich veľkosti a zvýšením ich počtu, uvoľňovaním z agregátov a zvýšením počtu jednotlivých častíc, tvorbou nových agregátov;
obmedzujúce deštrukciu štruktúry pri úplnej absencii agregátov častíc.
Jasná hranica medzi týmito štádiami je nejasná; prechod z jedného stavu konštrukcie do druhého s postupným zvyšovaním intenzity vonkajších vplyvov, ktoré štruktúru ničia, nastáva postupne.
Každá z týchto etáp je však špecifická, podmienky deštrukcie súvislej štruktúrnej siete sú zásadne odlišné od podmienok deštrukcie agregátov „plávajúcich“ v disperznom prostredí, čo znamená, že parametre vonkajších vplyvov potrebné na deštrukciu súvislej štruktúrnej siete a jednotlivé agregáty ich častíc nemôžu byť výrazne odlišné.
Kvantitatívne sa zmeny stavu štruktúry pasty odhadujú kombináciou reologických charakteristík, predovšetkým viskozity h, šmykového napätia P, elasticity E a relaxačnej periódy q. Najostrejšie, v mnohých desatinných rádoch, zmeny s deštrukciou štruktúry podliehajú viskozite a relaxácii.
Na zničenie štruktúry sa používajú nasledujúce akcie:
mechanické miešanie;
vibrácie s frekvenciou 10 Hz až 10 kHz;
Ultrazvuk
· vykurovanie;
elektrické a magnetické polia;
zmena charakteru povrchu pevných častíc (hlavne pridaním koloidných povrchovo aktívnych látok).
Často kombinujte mechanické vibračné účinky s ultrazvukovými, tepelnými účinkami.
Táto kombinácia nielenže výrazne mení aktivačnú energiu procesu deštrukcie konštrukcie, ale do značnej miery ovplyvňuje vlastnosti konečného produktu.
Kombinovaný účinok vibrácií a napríklad ultrazvuku na pastu vedie k oveľa väčšej deštrukcii štruktúry a zároveň k dosiahnutiu výrazne vyššej homogenity ako pri každom z týchto typov expozície s samostatnej rovnakej intenzity.
Je dôležité kombinovať mechanické vplyvy s fyzikálnou a chemickou kontrolou adhéznej sily v kontaktoch medzi časticami zmenou povahy povrchu častice.
Modifikácia pevných fáz prísadami povrchovo aktívnych látok rôznej štruktúry je univerzálnou metódou na riadenie sily a energie interakcie v kontaktoch medzi časticami. Tento efekt je výsledkom kombinácie dvoch faktorov:
oddelenie častíc dvojnásobnou hrúbkou adsorpčnej vrstvy;
zníženie povrchového napätia na povrchu častíc.
V posledných rokoch sa čoraz viac využívajú spôsoby úpravy povrchu častíc nie jednotlivými povrchovo aktívnymi látkami, ale zmesami povrchovo aktívnych látok rôznych typov, napríklad iónových a neiónových.
Pri správnom výbere viacerých druhov povrchovo aktívnych látok sa zisťuje synergizmus, t.j. vzájomné posilňovanie ich pôsobenia.
Výnimočná účinnosť spoločného pôsobenia vibrácií a povrchovo aktívnych látok sa vysvetľuje povahou deštrukcie štruktúry počas vibrácií a vlastnosťami pôsobenia povrchovo aktívnych látok. Povrchovo aktívne látky sa adsorbujú predovšetkým na energeticky najaktívnejšie oblasti mikromozaikového povrchu častíc, čím sa oslabujú najmä najsilnejšie koagulačné kontakty. Zavedenie povrchovo aktívnych látok do systému na báze tvorby monovrstvy na povrchu častíc umožňuje takmer 500-násobné zníženie intenzity vibrácií, čo je nevyhnutné na dosiahnutie konečnej deštrukcie štruktúry.
Nemenej efektívna pre množstvo systémov je kombinácia vibrácií, povrchovo aktívnych prísad a teplotných vplyvov. V prípadoch, keď je viskozita štruktúrovaných systémov veľmi citlivá na zmeny teploty, je takáto komplexná interakcia najvhodnejšia. Mnoho potravinárskych hmôt, najmä cukrovinkových hmôt (čokoláda, pralinka atď.), patrí do tohto druhu systémov.
emulzie
Emulzia - systém "kvapalina-kvapalina" (l / l). Na vytvorenie emulzie musia byť obe kvapaliny navzájom nerozpustné alebo mierne rozpustné a v systéme musí byť prítomný stabilizátor nazývaný emulgátor. Emulzia je tým stabilnejšia pri sedimentácii, čím je hustota oboch fáz bližšia. Charakteristickým znakom emulzií je guľovitý tvar častíc (kvapiek).
Emulzie sú klasifikované:
1. Podľa stavu dispergovaného média a dispergovanej fázy.
Rozlíšiť:
Olej vo vode
voda v oleji
Pre emulzie je charakteristická vlastnosť obrátenia fáz. Pri zavedení do emulzie za podmienok intenzívneho miešania veľkého množstva povrchovo aktívnych látok (tenzidov), čo je stabilizátor emulzie opačného typu, môže dôjsť k reverzii pôvodnej emulzie, t.j. dispergovaná fáza sa stáva disperzným médiom a naopak (olej + voda = voda + olej)
2. Podľa koncentrácie:
a) Zriedený 0,01 - 0,1 %;
b) koncentrované do 74 %;
c) Vysoká koncentrácia až 90 %.
Všetky emulzie sú termodynamicky nestabilné štruktúry, s výnimkou kritických emulzií. Sú to štruktúry dvoch ťažko rozpustných kvapalín pri teplote blízkej kritickej.
Sedimentačná stabilita emulzií je podobná ako u suspenzií. Agregačná nestabilita sa prejavuje samovoľnou tvorbou zhluku kvapôčok s ich následným splývaním (koalescenciou). Kvantitatívne je to charakterizované rýchlosťou separácie alebo životnosťou jednotlivých kvapiek v kontakte s ostatnými. Agregačná stabilita je určená nasledujúcimi faktormi:
· Pomer povrchového napätia na fázovom rozhraní;
Prítomnosť roztoku elektrolytu. Preto sa priame emulzie stabilizované mydlami vyznačujú všetkými vlastnosťami typickými pre hydrosóly, t.j. dodržiava sa Schulze-Hardyho pravidlo, dobíjanie častíc polykovalentnými iónmi atď.
Prítomnosť emulgátora.
Stabilizácia emulzie s povrchovo aktívnymi látkami je zabezpečená adsorpciou a určitou orientáciou molekuly povrchovo aktívnej látky (tenzidu), ktorá spôsobuje zníženie povrchového napätia. Okrem toho môžu povrchovo aktívne látky s dlhými radikálmi na povrchu kvapiek vytvárať filmy s výraznou viskozitou (štrukturálne-mechanický faktor). Pre emulgátory platí Van Croftovo pravidlo: emulgátory, ktoré sú rozpustné v uhľovodíkoch, tvoria emulzie voda v oleji; emulgátory rozpustné vo vode tvoria emulzie typu olej vo vode.
Účel prednášky: Oboznámiť žiakov so suspenziami a emulziami, ich charakteristikou, klasifikáciou. Vytvorte pre študentov nasledovné odborné kompetencie:
kognitívna zložka ( teoretické poznatky);
Komunikačné schopnosti;
Regulačná základňa(GF RK, nariadenie o predpisoch a pod.);
Sebavzdelávanie.
Abstrakty prednášok:
Pozastavenie- tekutý lieková forma obsahujúce ako dispergovanú fázu jednu alebo viac rozdrvených práškových látok distribuovaných v kvapalnom disperznom médiu. Suspenzie sú dostupné pripravené na použitie alebo vo forme práškov a granúl určených na prípravu suspenzií, do ktorých sa pred použitím pridáva voda alebo iná kvapalina. Veľkosť častíc dispergovanej fázy v suspenziách môže byť v rozsahu od 0,1 do 1 um (v tenkých suspenziách) alebo viac ako 1 um (v hrubých suspenziách).
Podľa spôsobu aplikácie sa suspenzia klasifikuje: pre vnútorné vonkajšie a parenterálne. Suspenzie na parenterálne použitie sa podávajú do tela iba intramuskulárne. Nie je dovolené vyrábať suspenzie obsahujúce silné a toxické látky, ktorých použitie s nepresným dávkovaním môže viesť k nežiaducim následkom.
Jeden z najviac dôležité požiadavky aplikované do suspenzií - ich agregačná a sedimentačná stabilita, aby sa pri užívaní liekovej formy dala presne dávkovať. Javy vyskytujúce sa na fázovom rozhraní závisia aj od zmáčavosti hydrofilných alebo hydrofóbnych častíc prítomných v heterogénnom disperznom systéme.
Hydrofóbne častice sa ľahko lepia k sebe a vytvárajú vločkové agregáty, ktoré sa rýchlo
usadzujú alebo plávajú, ak sú zle zmáčané vodou – tento jav sa nazýva flokulácia. Suspenzie hydrofilných látok sú stabilnejšie ako suspenzie hydrofóbnych látok, a to vďaka tomu, že častice hydrofilných látok sú zmáčané disperzným prostredím a okolo každej častice sa vytvorí tekutý (hydratačný) obal, ktorý neumožňuje malé častice zlúčiť do väčších veľká rýchlosť pokles. Hydrofóbne látky nie sú takýmto obalom chránené a pri vzájomnom kontakte sa zlepia.
Zvýšenie stupňa disperzie v suspenziách metódou mechanickej disperzie sa dosiahne rozomletím látky v mažiari v kvapalnom zmáčacom médiu. Pri tomto spôsobe brúsenia sa pozoruje takzvaný "Rebinder effect". Podstatou Rehbinderovho efektu je, že tvrdosť mletej hmoty klesá v dôsledku klinového pôsobenia kvapalín prenikajúcich do mikrotrhlín tuhej fázy. V tomto prípade sa vytvorí tekutý klin, ktorý spôsobí adsorpčný pokles pevnosti a vytvorí disjoinný tlak. B.V. Deryagin zistil, že maximálny disperzný účinok v tekuté médium pri mletí sa pozoruje tuhá fáza, ak sa 1,0 g tuhej látky melie v prítomnosti 0,4 až 0,6 ml kvapaliny.
Emulzia- jednotný v vzhľad lieková forma pozostávajúca zo vzájomne nerozpustných jemne dispergovaných kvapalín určených na vnútorné, vonkajšie alebo parenterálne použitie. Emulzie sú mikroheterogénne systémy pozostávajúce z dispergovanej fázy a disperzného média. Existujú dva hlavné typy emulzií – disperzie typu olej vo vode (o/v) a voda v oleji (v/o). Na ich prípravu sa ako olejová fáza používajú broskyňové, olivové, slnečnicové, ricínové, vazelínové a éterické oleje, ako aj rybí tuk, balzamy a iné tekutiny nemiešateľné s vodou.
Okrem toho existujú "viaceré" emulzie, v kvapkách dispergovanej fázy ktorých je dispergovaná kvapalina, ktorá je disperzným médiom.
Pri vývoji kompozícií a technológie emulzií je potrebné vziať do úvahy všeobecné vlastnosti zložky, spôsob prípravy, reologické, elektrické a dielektrické vlastnosti a stabilita pri skladovaní.
Problém fyzikálnej stability je ústredným prvkom emulznej technológie. Existuje niekoľko typov nestability emulzie.
Termodynamická nestabilita- charakteristický pre emulzie rozptýlené systémy s výrazným medzifázovým povrchom, ktorý má prebytok voľná energia. V tomto prípade sa oddelia jednotlivé fázy emulzie. Keď sa jednotlivé kvapky dispergovanej fázy spájajú do agregátov, flokulácia, spojenie všetkých zväčšených kvapiek do jednej veľkej je koalescencia.
Kinetická nestabilita sa môže prejaviť vo forme sedimentácie častíc dispergovanej fázy (sedimentácia) alebo ich vznášania (kremácie) vplyvom gravitácie.
Tretím typom nestability je obrátenie (inverzia) fáz, t.j. zmena stavu emulzie z m/w na w/m, alebo naopak. V priemyselnej výrobe sa pripravujú najmä emulzie s komplexným zložením.
S cieľom zvýšiť súhrnný stabilita v suspenzii a injekčnej emulzii emulgačné a zahusťovacie stabilizátory , ktoré znižujú rozhranie povrchové napätie na rozhraní dvoch fáz tvoria silné ochranné škrupiny na povrchu častíc zvyšujú viskozitu disperzného prostredia Výraznú stabilizáciu, ktorá zabraňuje flokulácii, koalescencii a kinetickej nestabilite, možno dosiahnuť, ak sa v objeme disperzného prostredia a na fázovom rozhraní vyskytne štrukturálno-mechanická bariéra. vyznačujúce sa vysokými hodnotami štruktúrnej viskozity.
niečo o zmesiach
choď na Wikipediu, som lenivý kopírovať
Duch je chlapec a duch je dievča :)
Slovo „duch“ sa často vyskytuje v ustálených a obrazných výrazoch (napríklad „duch komunizmu“, „duchovia minulosti“), ale nezávisle a bez obraznosti sa používa ako synonymum pre „duch“. Pre snívajúceho sa používa slovo „halucinácia“.
pornografiu
Európska rada je summitom hláv štátov a iných orgánov. Stretnutie, na ktorom sa riešia určité problémy, inými slovami. Zvolávané pri zvláštnych príležitostiach.
Európska komisia - najvyšší orgán výkonnej moci v EÚ. Má 27 členov. 1 zástupca z každej krajiny. Vyberá sa na 5 rokov, zdá sa.
Európsky parlament je najvyšším orgánom zákonodarný zbor váha. Kopa rôznych poslancov, teraz ich je 785. Venujú sa najmä deleniu peňazí.
urobil prácu, urobil veľa:>
bobová dráha
kostra
urobil si to dobre.
Čo si to urobil???
„Tiež“ a „to isté“. Zrozumiteľné?
Dokonca aj online prekladateľ hovorí, že aussi je rovnaký a autant je rovnaký. Okrem toho mi tento "tant" z nejakého dôvodu naznačuje číslovku.
Split - skenovanie, vytváranie kópií, klonovanie.
Rozštiepiť - vezmite niečo celé a rozdrvte kladivom na malé kúsky.
*;)
Zhruba povedané, môžete nakupovať bez daní, napríklad ak cestujete z EÚ do krajiny mimo EÚ (z Lotyšska do Ruska ako možnosť), ukážete svoj lístok v Duti Free a vyradia vás bez dane, a naopak (napríklad z Ruska do Lotyšska). existuje krajina Andorra, je tu bezcolný obchod, ako tomu rozumiem, pre každého
Médium v suspenziách je kvapalné a fáza je pevné látky. V emulziách je médium kvapalina a fáza je tiež kvapalina.
Čo je suspenzia a emulzia
Emulzie a suspenzie sú nehomogénne nepriehľadné systémy. Medzi kvapôčkami látky alebo časticami a molekulami rozpúšťadla ani fyzikálne ani chemické interakcie. Emulzie a suspenzie trvalo udržateľných systémov, časom sa usadia a stratifikujú na disperzné médium a disperznú fázu (na dve nemiešateľné látky: vodu a íl, olej a vodu). Napríklad častice hliny vo vode sa usadzujú na dne.
Pozastavenie je suspenzia mikroskopických pevných látok v kvapaline, zvyčajne vo vode alebo oleji. Inými slovami, suspenzia je nerozpustný prášok vo vode (olej). Suspenzie našli uplatnenie vo farmakológii, stavebné technológie, výroba papiera, farieb a lakov a iné stavebné materiály.
Emulzia- suspenzia mikroskopických častíc kvapaliny, ktorá sa nedokáže rozpustiť v inej kvapaline. Klasická emulzia je olej vo vode. Používajú sa pri príprave liekov, stavebných materiálov, kozmetiky, Potravinársky priemysel, výroba mydla, maliarstvo, automobilový priemysel a poľnohospodárstvo.
Porovnanie suspenzie a emulzie
Aký je rozdiel medzi emulziou a suspenziou? Ak kvapalina pôsobí ako médium v emulziách a suspenziách, potom sa v úlohe dispergovanej fázy podieľajú kvapaliny a pevné látky.
Častice v suspenziách, napriek tomu, že sú malé, sú dostatočne veľké, aby odolali Brownov pohyb. Pomerne rýchlo plávajú alebo sa usadzujú.
Emulzie sú priame (olej vo vode), keď sa kvapky nepolárnej kvapaliny (napríklad vodou riediteľné farby) rozložia v polárnom médiu. Okrem toho existujú reverzné (voda v oleji) emulzie. Patria sem olejové emulzie.
TheDifference.ru zistil, že rozdiel medzi suspenziou a emulziou je nasledovný:
Odpruženie je systém tuhá látka-kvapalina a emulzia je kvapalina-kvapalina.
Emulzia vyžaduje navzájom mierne rozpustné alebo úplne nerozpustné kvapaliny.
Suspenzia vyžaduje pevné látky, ktoré sú nerozpustné alebo prakticky nerozpustné v predloženom kvapalnom médiu.
