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∞
Source: https://blogchiase247.net
Category: Hỏi Đáp