II. Phân biệt nhũ tương và vi nhũ tương: – Tài liệu text

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản rất đầy đủ của tài liệu tại đây ( 842.94 KB, 37 trang )

năng lượng chuyển động Brown luôn luôn nhỏ hơn thềm thế năng Emax của hệ, muốn thế xác

suất va chạm vào các hạt keo phải nhỏ. Nói chung, muốn cho hệ keo được bền vững, phải làm

tăng lực đẩy tĩnh điện, làm giảm xác suất va chạm hiệu quả của các hạt keo.Thường người ta

sử dụng các phương pháp:

Tạo cho bề mặt các hạt keo hấp phụ điện tích (làm tăng φ1 và ζ )

Giữ cho hệ keo có nồng độ nhỏ.

Tạo cho bề mặt hạt keo hấp phụ chất bảo vệ (chất hoạt động bề mặt hoặc một số hợp

chất cao phân tử như geletin, polyvinil alcol. . .)

Đối với hệ vi nhũ tương hệ ổn định và bền nhiệt động. Còn đối với hệ nhũ tương thì hệ không

ổn định với sự phân chia pha. Vì trong thành phần của vi nhũ tương có chất hoạt động bề mặt.

Các lớp phân tử chất hoạt động bề mặt được hấp phụ định hướng bão hòa tương tự như một

cấu tạo tinh thể hai chiều có tính chất làm bền cho hệ. Tính chất cơ học cấu thể của chất làm

bền có ảnh hưởng đến sự bền vững của hệ keo. Ví dụ độ bền của nhũ tương sẽ tăng lên, nếu

trên bề mặt phân cách pha có một lớp phân tử chất làm bền có độ nhớt cấu thể cao hoặc có độ

bền vững cơ học cao làm hàng rào cơ học cấu thể ngăn cản sự dính kết các hạt.

Sức căng giao diện ( sức căng bề mặt ) :

Sức căng bề mặt là đại lượng đặc trưng cho lực hút giữa các phân tử của pha ngưng tụ (lỏng,

rắn) và có xu hướng kéo các phân tử của bề mặt vào trong lòng thể tích; được xác định bằng

công tạo nên một đơn vị diện tích bề mặt phân cách pha. Đơn vị của đại lượng này là dyn/cm.

Ta có: W = dES = σ. dS Như vậy sức căng bề măt tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt pha. Vì vậy

mà sức căng bề mặt trong hệ nhũ tương sẽ lớn hơn trong hệ vi nhũ tương.

BẢNG TỔNG KẾT:

Đặc điểm

STT

1

Nhũ tương

phân biệt

Khái niệm

Vi nhũ tương

Nhũ tương là những hệ phân Vi nhũ tương là hệ phân tán vi dị

tán cơ học vi di thể, tạo bởi thể, gồm pha dầu và pha nước

hai chất lỏng không đồng tan, phân tán đồng nhất vào nhau và

trong đó một chất lỏng được được ổn định bởi phân tử các chất

phân tán đồng đều vào chất diện hoạt trên bề mặt phân cách

lỏng thứ hai dưới dạng các hai pha, có tính đẳng hướng về

tiểu phân.

mặt quang học, ổn định về mặt

Nhũ tương thuốc là những nhiệt động học giống một dung

dạng thuốc lỏng hay mềm có dịch lỏng

cấu trúc nhũ tương

2

Kích thước

0,1-100 µm

Nhỏ gần bằng tiểu phân keo 10100 nm

Phân tán ánh sáng

Sức căng bề mặt giao diện

Ánh sáng truyền thẳng

Sức căng bề mặt giao diện thấp

lớn

Pha nội ( pha phân tán)

Pha ngoại ( môi trường phân

diện hoạt, có vai trò quan trọng

Chất nhũ hoá ( chất gây phân

trong việc hình thành vi nhũ

tán)

tương. Một số chất đồng diện hoạt

– Thường có thêm chất tăng

hay dùng như isopropanol, n-

độ nhớt, chất bảo quản, chất

Thành phần

nhũ hoá còn có thêm chất đồng

tán)

3

Ngoài pha nội, pha ngoại, chất

propanol, alcol benzylic, glyceryl

chống oxi hoá

caprylat, tetraglycol…

Vi nhũ tương thường dùng tỉ lệ

chất diện hoạt lớn hơn so với nhũ

tương

Ngoài ra, vi nhũ tương còn có

thêm một số thành phần khác như

chất tăng hấp thu, chất tạo mùi,

chất bảo quản

5

§é æn ®Þnh

– Nhũ tương có độ ổn định

Vi nhũ tương có nhiệt động học

kém, dễ bị phân lớp bởi nhiệt

tương đối ổn định còn nhũ tương thì

độ, pH

kém hơn nhiều. Do đó, vi nhũ tương

có thể để lâu mà không bị phân lớp

còn nhũ tương thường không bền, dễ

bị phân lớp. Tuy nhiên ngày nay có

nhiều loại nhũ tương thường do áp

dụng công nghệ tốt vẫn có thể bền

lâu mà không bị tách lớp.

– Uống, tiêm, dùng ngoài, đặt, nhỏ

6

Ứng dụng

mắt

Dùng để uống, tiêm, dung

– Là bán thành phẩm chế tạo các

ngoài, đặt, nhỏ mắt…

dạng khác: chế tạo các nano kim

loại

III. TÍNH BỀN NHIỆT ĐỘNG (THERMODYNAMIC STABILITY) CỦA HỆ VI NHŨ

TƯƠNG [5]

Tính bền vững của hệ phân tán là khả năng duy trì được trạng thái phân tán không đổi

theo thời gian. Sự bền vững của các hệ phân tán chỉ có tính cách tương đối, nếu hệ tồn tại

trong một thời gian lâu thì gọi là bền, còn trong một thời gian ngắn là không bền.

Tính bền vững của hệ phân tán được chia làm 2 loại: tính bền tập hợp và tính bền động học.

Hai yếu tố này liên quan mật thiết với nhau.

1. Sức căng bề mặt của hệ vi nhũ tương

Để mô tả sự hình thành các hạt vi nhũ tương, ta chia nhỏ môi trường phân tán khảo sát

một môi trường. Khi đó, entropy ( ∆S ) của vi hạt :

∆S = -nkB[lnφ + ((1- φ)/φ) ln(1 – φ)]

Trong đó: n là số vi hạt trong pha phân tán

kB hằng số Boltzmann

φ thể tích pha phân tán

(1)

Lúc này, năng lượng tự do (∆G) thay đổi theo entropy khi tổng các năng lượng tự do tạo

ra sự tiếp xúc diên tích bề mặt. Hàm nhiệt động cho bề mặt :

∆G = ∆Aγ12 – T∆S

(2)

Với:

2

ΔA thay đổi theo diện tích bề mặt phân chia A=4πr của giọt có bán kính r;

γ12 sức căng bề mặt giữa pha 1 và pha 2 (vd : dầu, nước) ;

0

T nhiệt độ ( K).

Trong đó, ΔAγ12 tương đối nhỏ và >0, ΔG<0 phản ứng tự xảy ra. -1 Trong hệ chất hoạt động tự do, dầu trong nước thì γ o/w khoảng 5mN m và sự gia tăng diện 4 5 tích bề mặt rất lớn ΔA từ 10 -10 với 1000kBT nên để phản ứng xảy ra G < 0 thì ΔA γ12 ≤ T ΔS -1 và sức căng bề mặt xấp xỉ 0,01mN m . Một cách hiệu quả để giảm γo/w là thêm chất trợ hoạt động bề mặt (một bề mặt hoặc chuỗi rượu trung bình), đó là một co-surfactant. Từ đó cho phương trình Gibbs mở rộng, liên quan đến sức căng của lớp phim bề mặt và hoá thế μ của mỗi thành phần trong hệ, dγo/w = -Σi(Γidµi) ~ – Σi(ΓiRTdlnCi) (3) Với: Ci nồng độ mol của thành phần i trong hệ 2 Γi sức căng bề mặt cấu tử i (mol/m ) Tương ứng, ta có Cs và Cco là nồng độ chất hoạt động bề mặt và chất co-surfactant và chỉ 1 cấu tử hấp phụ Γnước = Γdầu = 0. Phương trình (3) trở thành dγo/w = -ΓsRTdlnCs – Γ∞RTdlnC∞ (4) Lấy tích phân 2 vế γo/w= γ0o/w – 0 ΓsRTdlnCs – 0 ∞ Γ∞RTdlnC∞

Rate this post