Pickering Emulsje z mocą ultradźwięków
- emulsje Pickeringa są stabilizowane przez cząstki stałe.
- emulsje Pickering przekonać ich charakteru „emulgator wolny” i ich zwiększoną stabilność.
- Ultradźwiękowy jest doskonałym narzędziem do tworzenia emulsji Pickering przez pierwsze rozproszenie cząstek stabilizujące do fazy wodnej, a po drugie, w celu zemulgowania fazę olej / woda.
Pickering Emulsji
emulsje Pickeringa są stabilizowane zaadsorbowanych cząsteczek stałych zamiast emulgatora lub środka powierzchniowo czynnego. Tym samym, emulsje Pickering może być traktowane jako „emulgator-free” lub “środków powierzchniowo czynnych” ponieważ są one stabilizowane przez cząstki stałe. Jeśli olej i woda zostaną zmieszane i powstają małe kropelki oleju i rozproszą się w wodzie, ostatecznie kropelki będą się zlewać w celu zmniejszenia ilości energii w układzie. Jednakże, jeśli stałe cząstki są dodawane do mieszaniny, będą wiązały się z powierzchnią interfejsu i zapobiegają koalescencji kropelek, co powoduje, że emulsja jest bardziej stabilna.
Tworzenie bez emulgatora jest szczególnie interesujące dla formułowania produktów, dla których stosowanie środków powierzchniowo czynnych ma negatywne skutki, np. Dla produktów farmaceutycznych i kosmetycznych. Ponadto emulsje Pickering wykazują zwiększoną stabilność w porównaniu do emulsji stabilizowanych konwencjonalnymi emulgatorami. Powłoka kropelkowa cząstek stałych działa jako sztywna bariera przeciw koalescencji. Oznacza to, że nawet wysoko stężone emulsje można skutecznie stabilizować jako emulsje Pickering. Stałe nanocząsteczki, które są adsorbowane między powierzchnią międzyfazową olej-woda, są częściowo zanurzone w wodzie i pożywce olejowej, dzięki czemu stabilizujące nanocząstki mogą mieć właściwości hydrofilowe, hydrofobowe lub amfifilowe. Kształt cząstek i wielkość cząstek wpływają również na stabilność emulsji.
Wysokie siły mechaniczne ścinanie ultradźwiękowe homogenizacji pokonać barierę energetyczną pomiędzy interfejsami fazowych. Ponadto sonikację łamie agregaty i aglomeraty nanocząstek i tworzy bardzo polidyspersyjny emulsji.
Sonikacja jest stosowana dla obu etapach wytwarzania emulsji Pickeringa:
- rozproszyć cząstki zaadsorbowane na fazie wodnej
- do emulgowania o, mieszaniny / w
Pickering, emulsję z krzemionką
Po pierwsze, proszków krzemionki pirogeniczne hydrofilowe (takie jak Aerosil® 200 i Aerosil® 380) zdyspergowano aglomeratów 100 nm do wody za pomocą urządzenia ultradźwiękowego.
W drugim etapie, stabilnej emulsji O / W z 20% wagowych oleju, a wielkość średnicy kropelek 2-10nm wytworzono przez działanie ultradźwiękami.
Aby otrzymać trwałe emulsje, przezroczyste butanol, octan etylu, mleczan butylu, adypinian dietylu i w fazie wodnej, 6% krzemionki wymagany. Adypinianu diizobutylu do co najmniej 8% krzemionki są wymagane do uzyskania stabilnej emulsji.
Wszystkie przygotowane emulsje okazały się być stabilny przez co najmniej 6 miesięcy.
Podczas nagim jak funkcjonalizowane krzemionkowym (SiC2) Jest jednym z najczęściej stosowanych cząstki, inne cząstki, takie jak Fe3O4, hydroksyapatyt, Monodyspersyjne polistyren cząstki lateksucyklodekstryna i maltodekstryna, nanorurki haloizytowe, hematyt (α-Fe2O3Mikrocząstki), poli (metakrylan metylu) (PMMA), nierozpuszczalny chitozan / żelatynowych B złożone cząsteczki itp powodzeniem wykorzystywane do tworzenia stabilnych emulsji Pickering.
Reaktor ultradźwiękowy emulsji
Fakty Warto wiedzieć
Olej-w-wodzie (O / W), emulsje Pickeringa
emulsję Pickeringa typu olej-w-wodzie odnosi się do emulsji w którym kropelki oleju zdyspergowanego w wodzie jako fazie ciągłej. Ten rodzaj emulsji Pickeringa jest on zasadniczo stabilizowany przez nanocząstek, których kąt zwilżania jest mniejszy od 90 °. O / W emulsji Pickeringa można stabilizować np przez zastosowanie zmatowionej koloidalnej krzemionki, Fe3O4 nanocząstki. Oleje te fazy emulsji Pickeringa może składać się np w dodekan, oktadecenyl bezwodnik bursztynowy (ODSA), toluen i maślan butylu w wodzie, odpowiednio.
Woda-w-oleju (W / O), emulsji Pickeringa
Woda-w-oleju, emulsje Pickeringa zawierać kropelki wody jako fazy rozproszonej i oleju jako fazy ciągłej. nanocząstki o kąt zwilżania większy niż 90 ° są najlepsze środki stabilizujące dla tego rodzaju emulsji. O / W emulsji Pickeringa można stabilizować przy zastosowaniu cząstek magnetycznych nano.
Złożone emulsje Pickering
Podwójne lub wielokrotne emulsje Pickeringa (w / o / w lub o / w / o) są złożonymi systemami polidyspersyjnymi, w których małe kropelki są zawieszone w większych kropelkach, które są następnie zawieszone w fazie ciągłej. W przypadku wielu emulsji Pickeringa przeprowadza się dwuetapowy proces emulgowania: w przypadku emulsji typu w / o / w, w pierwszym etapie emulgowania emulsja w / o jest stabilizowana przez hydrofobowe nanocząstki; w drugim etapie emulgacji jako stabilizator stosuje się hydrofilowe nanocząstki. Emulsje wielokrotne mogą być tworzone jako woda w oleju w wodzie (w / o / w) lub w oleju w wodzie w oleju (o / w / o).
emulsje są często stosowane jako nośniki różnych aktywnych związków hydrofilowych i leków (np. witamin, antyoksydantów, enzymów, szczepionek, hormonów), które są następnie powoli uwalniane. Ponieważ niektóre substancje czynne migrują również z zewnętrznej do wewnętrznej fazy emulsji wielokrotnej, takie emulsje w/o/ emulsje doskonale nadają się do opóźnionego uwalniania / trwałego uwalniania substancji czynnych.
kropelka pomostowego
Unikalny zjawisko występujące w niektórych układach emulsji Pickeringa jest kropla mostkową. Koloidy wystające z powierzchni kropelek może jednocześnie adsorpcji innego interfejsu, łącząc dwie kropelki. Mostki składa się z pojedynczych warstw cząstek koloidalnych i kropelki są rozdzielone jedynie przez cienką warstwę fazy ciągłej.
Caution: Video "duration" is missing