Види колоїдних систем. Поверхнево-активні речовини. Суспензії. Емульсії. Піни, страница 11

ПРАКТИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ ЕМУЛЬСІЙ

Емульсії мають надзвичайно широке застосування, причому не тільки створені руками людини, але й природні, серед яких у першу чергу варто виділити молоко, призначене природою для вигодовування потомства й утримуюче все необхідне для зростаючого організму, жовток яйця, що грає аналогічну роль, молочний сік рослин і т.д. Значення цих природних емульсій важко переоцінити. Людина навчилася використати їх безпосередньо, переробляти, одержуючи з них масу продуктів і виробів. Але, імовірно, більше важливим є те, що людина, розібравшись у перевагах эмульгированного стану, зміг штучно одержувати емульсії й використати їх у різних областях. Відзначимо основні з них.

ХАРЧОВА ПРОМИСЛОВІСТЬ

Багато харчових продуктів є емульсіями. Це, у першу чергу, пов'язане з тим, що жири, будучи необхідній складовій частиною харчування, нерозчинні у водному середовищі, тому вони засвоюються організмом тільки в емульгированном стані. Якщо ж жир попадає в організм не у вигляді емульсії, наприклад, з'їли шматок свинячого сала, то організм сам, розтопивши жир, проводить процес емульгування, що відбувається спочатку в шлунку, а потім - у дванадцятипалій кишці, куди надходить жовч, що містить холеві кислоти, що є винятково гарними эмульгаторами. Зрозуміло, що все це жадає від організму додаткової витрати енергії, уникнути якої можна, використовуючи в їжу емульсії: вершкове масло, майонез, соуси й т.д.

ФАРМАЦЕВТИЧНА ПРОМИСЛОВІСТЬ

Багато ліків готовлять у вигляді емульсій, причому, як правило, усередину приймають емульсії М/В, а зовнішні засоби являють собою зворотні емульсії (В/М).

ХІМІЧНА ПРОМИСЛОВІСТЬ

З емульсіями мають справа при проведенні різних синтезів, емульсії утворяться також в екстракційних апаратах, при процесах перемішування. Емульсії застосовують для одержання пористих органічних сорбентів, мембран, плівок.

До сучасних напрямків хімічної технології ставиться емульсійна полімеризація - полімеризація в краплях дисперсної фази - основний метод одержання каучуков, полістиролу, полівінілхлориду, полівінілацетату, поліметилметакрилату й т.д.

ПІНИ

Піни. - це грубодисперсные висококонцентровані системи, у яких дисперсною фазою є пухирці газу, а дисперсійним середовищем - рідина у вигляді тонких плівок.

Умовно піни позначаються у вигляді дробу: Г / Ж. У наведеному вище визначенні термін «грубодисперсні» позначає, що пухирці газу можуть мати й макророзміри аж до 10 див. Слово «висококонцентрована» означає, що в системі концентрація пухирців газу (c_d) повинна бути більше, ніж 74% (об'ємних). У цьому випадку пухирці газу мають не сферичну форму, а форму багатогранників. Якщо піна монодисперсна, тобто всі пухирці газу мають однакові розміри, то кожен пухирець газу має форму правильного пентагонального додекаэдра - двенадцатигранника, будь-яка сторона якого являє собою правильний п'ятикутник (мал. 17.1).

Багатогранні пухирці газу розділені тонкими прошарками рідкого дисперсійного середовища. У зоні зіткнення трьох плівок, що належать трьом дотичним пухирцям, утвориться канал Плато (по імені відомого бельгійського вченого Ж. Плато, що займалося дослідженням стійкості дисперсних систем). У площині малюнка (мал. 17.2) канал має форму зазору між трьома дотичними циліндрами - пухирцями газу.

Тому що натяг плівок в = 2а (а — поверхневий натяг рідини) однаково, сили натягу їх в одній площині врівноважуються тільки при однакових кутах (120°) між плівками (перше правило Плато).

У кожній вершині багатогранника (осередки) сходяться чотири канали, утворюють кут, рівний 109°28" (друге правило Плато). Місце перетинання каналів називається вузлом. Канали пронизують всю структуру піни, являючи собою цільну систему. Виходить просторова конструкція, у розрізі схожа на бджолині стільники. Така піна характеризується мінімальною поверхневою енергією, отже, вона найбільш стійка.