Заказ №38812

Способы установления типа эмульсий. Электропроводность эмульсий. Поглощение специфических красителей эмульсиями 1 и 2 рода. Смачивание гидрофобной и гидрофильной поверхности. Разведение эмульсий 1 и 2 рода.

Решение:

1. Способ установления типа эмульсий Эмульсии – дисперсные системы, состоящие из двух взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых распределяется в другой в виде мельчайших капелек. Обе жидкие фазы эмульсии сильно отличаются по своей природе. Если одна фаза образована полярной жидкостью, то другая – неполярная жидкость. Различают два основных типа эмульсий – дисперсии масла в воде (М/В) и дисперсии воды в масле (В/М). Первые относятся к эмульсиям прямого типа или первого рода, вторые – к эмульсиям обратного типа или второго рода. В зависимости от условий получения может образоваться прямая или обратная эмульсия. При изменений условий один тип эмульсии может превратиться в другой: В/М ↔ М/В. Эмульсии – системы образованные смешиванием двух взаимонерастворимых жидкостей, т.е. это лиофобные дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой. Лиофильные эмульсии - критически эмульсии образованные из двух ограниченно смешивающихся жидкостей. Классификация лиофобных эмульсий. - По характеру дисперсной фазы и дисперсионной среды. В зависимости от условий образования любая из двух жидкостей, образующих дисперсную систему, может оказаться как дисперсной фазой, так и дисперсионной средой. а) прямые эмульсии (дисперсия масла в воде, сокращённо М/В); б) обратные эмульсии (дисперсия воды в масле, сокращённо В/М). Символ масло обозначает любую неполярную среду: бензол, жир, углеводороды, любые пищевые и минеральные масла. Полярная жидкость обозначена термином «вода». - По концентрации дисперсной фазы в системе. Эмульсии образуют системы со сферическими частицами дисперсной фазы в широком диапазоне концентраций (от 0,001 % до 90 %): а) разбавленные эмульсии содержат до 0,1 % дисперсной фазы по объёму, отношение объёмов дисперсной фазы и дисперсионной среды 10-3 (эмульсия машинного масла в конденсате при работе паровых машин). Диаметр капелек около 10-5 см (100 нм) близок к коллоидным системам. Образуются обычно без эмульгаторов, очень устойчивы, разрушить очень трудно (придать частицам заряд, коагулировать); б) концентрированные эмульсии содержат до 74 %, отношение объёмов фаз 2,84, диаметр капелек от 0,1 – 1 мкм и выше, частицы дисперсной фазы плотно упакованы. Для монодисперсных 885 систем со сферическими частицами доля объёма на пустоты 26 % объёмн. Для полидисперсных систем, то концентрация дисперсной фазы выше 74 %., частицы сферической формы, легко седиментируются (тем легче, чем больше разница между плотностями дисперсной фазы и дисперсионной среды). Если плотность дисперсной фазы меньше, то наблюдается обратная седиментация (всплывание капелек). Без присутствия эмульгаторов не образуются; в) высококонцентрированные или желатиновые эмульсии (свыше 74 % дисперсной фазы). Частицы теряют сферическую форму – полиэдры (могогранники) разделены тонкими прослойками дисперсионной среды. Тонкие слои теряют текучесть, очень вязкие, система теряет жидкообразный вид, может резаться ножом, подобны гелю, не способны седиментироваться. На практике тип эмульсий определяют следующими методами. 1. Метод парафинированной пластинки. Наносят каплю эмульсии на поверхность пластинки, покрытой слоем парафина. Если капля растекается по поверхности, то эмульсия обратная (В/М), если не растекается, то – прямая (М/В). 2. Метод разбавления. Каплю эмульсии вносят в пробирку с водой. Если капля равномерно распределяется в воде, - это эмульсия прямая (М/В). Капля обратной эмульсии в воде диспергироваться не будет. Определить тип эмульсии этим методом можно и по-другому. На предметное стекло помещают каплю эмульсии и каплю воды. Стекло наклоняют так, чтобы капли соприкоснулись. Если капли сольются, то дисперсионной средой является вода, если не сольются – масло. 3. Метод окрашивания. К небольшому количеству эмульсии добавляют краситель, растворимый в одной из жидкостей. Под микроскопом наблюдают окрашивание либо капелек фазы, либо дисперсионной среды. Если краситель растворим в воде (конго красный, метиленовая синь и др.), то он в эмульсии (М/В) окрашивает дисперсионную среду, а капельки масла остаются бесцветными. В эмульсии (В/М) – наоборот. Эмульсия (В/М) равномерно окрашивается по всему объему жирорастворимым красителем. 4. Метод электропроводности. Высокие значения электропроводности указывают на то, что дисперсионной средой является вода, т.е эмульсия прямая (М/В). Малые значения электропроводности указывают на образование обратной эмульсии (В/М). 5. Метод фильтровальной бумаги. Каплю эмульсии наносят на фильтровальную бумагу. Если средой является вода, то капля сразу впитывается бумагой, на которой остается жирное пятно. Капля обратной эмульсии не впитывается. При взбалтывании толуола с водой образуется эмульсия, которая быстро расслаивается. Для придания устойчивости эмульсии взбалтывание необходимо вести в присутствии эмульгатора, в данном случае — мыла. Стабилизирующее действие мыла при образовании эмульсии вызывается строением адсорбционных слоев на границе двух фаз. Молекулы электрически полярных соединений (молекулы мыла) располагаются в пограничном слое в строго определенном порядке. Электрически полярная (несущая заряд) часть молекулы всегда обращена к воде. Молекулы мыла 886 имеют ясно выраженный полярный характер, их строение можно изобразить формулой R–COONa, в которой R обозначает углеводородный радикал. Полярность молекулам мыла придает группа – COONa, способная к электролитической диссоциации: получаются ионы R–СОО– и Na+ . R–COONa F R – COO- +Na+ Аналогичной схемой можно объяснить образование устойчивой эмульсии масла в воде в присутствии буры. Cтабильность эмульсий существенно зависит от выбора воды для ее приготовления и для корректировки концентрации в процессе эксплуатации. Для приготовления эмульсии можно использовать питьевую, деминерализованную воду или конденсат, а для корректировки концентрации в процессе эксплуатации рекомендуется только деминерализованная вода или конденсат для уменьшения содержания ионов металла. Одним из критериев оценки качества эмульсии, в зависимости от концентрации солей металлов в процессе эксплуатации, является определение показателя «удельная электропроводность».