Pickering emulsijas ar Power Ultrasonics
- Pickering emulsijas stabilizē cietas daļiņas.
- Pickering emulsijas pārliecināt ar savu "emulsifier-Free" raksturu un uzlabotu stabilitāti.
- Ultraskaņas ir ideāls līdzeklis, lai radītu Pickering emulsijas, vispirms izkliešanu stabilizējošām daļiņām ūdens fāzē un, otrkārt, emulģēt eļļas/ūdens fāzi.
Pickering emulsijas
Pickering emulsijas stabilizējas, adsorbējot cietās daļiņas emulsiatora vai virsmaktīvās vielas vietā. Tādējādi Pickering emulsijas var uzskatīt par "emulsifier-Free" vai “virsmaktīvās vielas nesatur” stabilizē cietas daļiņas. Ja eļļa un ūdens ir sajaukti un mazi eļļas pilieni veidojas un izkliedēti visā ūdens, galu galā pilieni saaugt, lai samazinātu enerģijas daudzumu sistēmā. Tomēr, ja maisījums tiek pievienots maisījuma, tie saistās ar virsmas saskarni un novērstu pilienu no COALESCING, tādējādi izraisot emulsija ir stabilāka.
Veidošanās bez emulsiatora ir īpaši interesanta tādu produktu formulēšanai, kuru virsmaktīvo vielu lietošana var nelabvēlīgi ietekmēt, piemēram, farmaceitiskajiem un kosmētikas līdzekļiem. Turklāt Pickering emulsijas liecina par pastiprinātu stabilitāti, salīdzinot ar emulsiju, ko stabilizē parastie emulgatori. Cieto daļiņu pilienu pārklāšana darbojas kā stingra barjera pret sakopšanos. Tas nozīmē, ka pat ļoti koncentrēts emulsijas var efektīvi stabilizēts kā Pickering emulsijas. Cietās nanodaļiņas, kas adsorbē starp eļļas – ūdens saskarni, ir daļēji iegremdētas ūdens un eļļas vidē, lai stabilizējošās nanodaļiņas varētu būt hidrofiliskās, hidrofobās vai amfiliskās īpašības. Arī daļiņu forma un daļiņu izmērs ietekmē emulsijas stabilitāti.
Augstas mehāniskās bīdes spēki ultraskaņas homogenizācijas pārvarēt enerģijas barjeru starp fāzes saskarnes. Turklāt ultraskaņu pārtrauc nanodaļiņu sakopojumus un aglomerātus, kā arī rada ļoti poliizkliedēt emulsiju.
Sonication tiek izmantots, lai gan sagatavošanas Pickering emulsijas soļiem:
- , lai adsorbēta daļiņas disperģēta ūdens fāzē
- lai emulģējot o/w maisījumu
Pickering emulsija ar silīcija dioksīdu
Sākumā, hidrofīlo skaitās silīcija pulveri (piemēram, aerosil® 200 vai aerosil® 380) tika izkliedēti kā 100nm aglomerāti ūdenī, izmantojot ultraskaņas ierīci.
Pie otrā soļa, stabils o/w emulsijas ar 20 WT% naftas un 2-10nm diametra pilienu izmērs tika sagatavoti ar ultraskaņu.
Lai iegūtu stabilas, caurspīdīgas butanola, etilacetāta, butillaktāta un dietiladipāta emulsijas ūdens fāzē 6% silīcija dioksīda, bija nepieciešama. Lai iegūtu stabilu emulsiju, attiecībā uz diizobutila adipātu jāveic vismaz 8% silīcija dioksīda.
Visas sagatavotās emulsijas ir izrādījuši stabilas vismaz 6 mēnešus.
Kamēr tukša, kā arī funkcionalizēts silīcija dioksīds (SiO2) ir viena no visbiežāk lietotajām daļiņām, citām daļiņām, tādām kā FE3O4, hidroksiapatīts, monodisperģēta polistirola lateksa daļiņas, CIKLODEKSTRĪNS un maltodekstrīns, halloysite nanocaurules, hematīts (α-Fe2O3) mikrodaļiņas, polimetilmetakrilāta (PMMA), nešķīstošo Chitosan/želatīna B kompleksu daļiņu u.c. ir veiksmīgi izmantotas, lai radītu stabilas Pickering emulsijas.
Ultraskaņas reaktors emulsijām
Fakti ir vērts zināt
Eļļā-in-ūdens (o/w) Pickering emulsijas
Eļļas-ūdens Pickering emulsija attiecas uz emulsiju, kurā eļļas pilienu šķīdums ir izkliedēts ūdenī kā nepārtrauktā fāze. Šis Pickering emulsijas veids parasti tiek stabilizēts ar nano daļiņām, kuru saskares leņķis ir mazāks par 90 °. o/w Pickering emulsijas var stabilizēt, piemēram, izmantojot skaitās silīcija dioksīds, Fe3O4 daļiņu. Šo Pickering emulsiju eļļas fāze var sastāvēt, piemēram, no dodecane, oktadecenilsukciniskā anhidrīda (ODSA), toluola un butilbutirāta ūdenī.
Ūdens eļļā (w/o) Pickering emulsijas
Ūdens-eļļā Pickering emulsijas satur ūdens pilienu kā izkliedēto fāzi un eļļu kā nepārtrauktu fāzi. Nano daļiņas ar kontakta leņķi lielāku par 90 ° ir labākais stabilizējošs aģenti šāda veida emulsijas. izmantojot magnētiskās Nano daļiņas, var stabilizēt Pickering emulsijas.
Komplekss Pickering emulsijas
Dubultā vai vairāku Pickering emulsijas (w/o/w vai o/w/o) ir sarežģītas polidisperģāzes sistēmas, kur sīkas pilieni tiek suspendēti lielākos pilienus, kas turklāt tiek apturēti nepārtrauktā fāzē. Vairākām Pickering emulsijām tiek veikts divpakāpju emulgēšanas process: pirmajā emulsifikācijas posmā w/o/w emulsijas, kas tiek stabilizētas ar hidrofobiskām nanodaļiņām; otrajā emulgatoru posmā, hidrofilu nanodaļiņas tiek izmantotas kā stabilizators. Vairākas emulsijas var veidoties kā ūdens eļļā-ūdenī (w/o/w) vai eļļā-in-ūdens eļļā (o/w/o).
w/o/w emulsijas bieži izmanto kā transportlīdzekļus/nesējus dažādiem hidrofīliem aktīvajiem savienojumiem un narkotikām (piemēram, vitamīniem, antioksidantiem, fermentiem, vakcīnām, hormoniem), ko pēc tam lēnām atbrīvo. Tā kā dažas aktīvās vielas migrē no ārējā uz vairāku emulsijas iekšējo fāzi, tādas emulsijas w/o/w darbojas perfekti, lai atbrīvotu/ilgstoši atbrīvotu aktīvo vielu piegādi.
Nomestupa tiltu
Unikāla parādība, kas rodas dažās Pickering emulsijas sistēmās, ir "pamešana". Koloīdi izvirzītu no pilienu virsmas var vienlaicīgi adsorbēt uz citu interfeisu, mazinot divas pilienu. Tilti sastāv no koloidālo daļiņu monokārtām un pilieni ir atdalīti tikai ar plānas plēves vienlaidu fāzi.
Caution: Video "duration" is missing