Hielscher Ultrasonics
Radi prediskutujeme váš proces.
Zavolajte nám: +49 3328 437-420
Napíšte nám: info@hielscher.com

Pickeringové emulzie s výkonovými ultrazvukmi

  • Pickeringové emulzie sú stabilizované pevnými časticami.
  • Pickeringové emulzie presvedčia svojím charakterom "bez emulgátorov" a zvýšenou stabilitou.
  • Ultrazvuk je dokonalým nástrojom na vytváranie Pickeringových emulzií po prvé rozptýlením stabilizačných častíc do vodnej fázy a potom emulgáciou olejovo-vodnej fázy.

Naberacie emulzie

Pickeringové emulzie sú stabilizované adsorbovanými pevnými časticami namiesto emulgátora alebo povrchovo aktívnej látky. Pickeringove emulzie sa preto môžu považovať za "bez emulgátorov" alebo “bez povrchovo aktívnych látok” pretože sú stabilizované pevnými časticami. Ak sa olej a voda zmiešajú a vytvoria sa malé kvapôčky oleja, ktoré sa rozptýlia vo vode, nakoniec sa kvapôčky spoja, aby sa znížilo množstvo energie v systéme. Ak sa však do zmesi pridajú pevné častice, naviažu sa na povrch rozhrania a zabránia zlúčeniu kvapôčok, čím sa emulzia stane stabilnejšou.
Tvorba bez emulgátora je obzvlášť zaujímavá pre formuláciu produktov, na ktoré má použitie povrchovo aktívnych látok negatívne účinky, napr. pre farmaceutické a kozmetické výrobky. Okrem toho Pickeringove emulzie vykazujú zvýšenú stabilitu v porovnaní s emulziami, ktoré sú stabilizované konvenčnými emulgátormi. Kvapôčkový povlak pevných častíc funguje ako pevná bariéra proti koalescencii. To znamená, že aj vysoko koncentrované emulzie môžu byť účinne stabilizované ako Pickeringove emulzie. Pevné nanočastice, ktoré sú adsorbované medzi rozhraním olej-voda, sú čiastočne ponorené do vody a olejového média, takže stabilizačné nanočastice môžu mať hydrofilné, hydrofóbne alebo amfifilné vlastnosti. Tvar častíc a veľkosť častíc tiež ovplyvňujú stabilitu emulzie.

Ultrazvuková prietoková bunka na inline homogenizáciu, dispergáciu, emulgáciu, ako aj sonochemické reakcie pomocou ultrazvukových vĺn s vysokou intenzitou.

Ultrazvukový reaktor na emulzie

Žiadosť o informácie







Vysoké mechanické šmykové sily ultrazvukovej homogenizácie prekonávajú energetickú bariéru medzi fázovými rozhraniami. Okrem toho sonikácia rozbíja agregáty a aglomeráty nanočastíc a vytvára vysoko polydisperznú emulziu.

Sonikácia sa používa v oboch krokoch prípravy zberacej emulzie:

  1. na rozptýlenie adsorbovaných častíc do vodnej fázy
  2. emulgovať zmes O/W

Pickeringová emulzia s oxidom kremičitým

Spočiatku boli hydrofilné prášky oxidu kremičitého (ako Aerosil® 200 alebo Aerosil® 380) rozptýlené ako 100nm aglomeráty do vody pomocou ultrazvukového zariadenia.
V druhom kroku sa sonikáciou pripravili stabilné emulzie s 20 hmotnostnými % oleja a veľkosťou kvapiek s priemerom 2–10 nm.
Na získanie stabilných, priehľadných emulzií butanolu, etylacetátu, butyllaktátu a dietyladipátu vo vodnej fáze bolo potrebných 6 % oxidu kremičitého. Pre diizobutyladipát je potrebných najmenej 8% oxidu kremičitého na získanie stabilnej emulzie.
Všetky pripravené emulzie sa ukázali ako stabilné najmenej 6 mesiacov.
 

Ultrazvukové nanoemulzie: Toto video demonštrovalo rýchlu produkciu nanoemulzie oleja vo vode. UP200Ht homogenizuje olej a vodu v priebehu niekoľkých sekúnd.

Ultrazvuková emulgácia s UP200Ht so sondou S26d14

Miniatúra videa

 

Zatiaľ čo holý aj funkcionalizovaný oxid kremičitý (SiO2) je jednou z najčastejšie používaných častíc, iných častíc, ako sú

  • Fe3O4,
  • hydroxyapatit,
  • monodisperzný polystyrén Latexové častice,
  • cyklodextrín a maltodextrín,
  • halloyzitové nanorúrky,
  • hematit (α-Fe2O3) mikročastice,
  • poly(metylmetakrylát) (PMMA),
  • nerozpustné častice komplexu chitosan/želatína-B

okrem mnohých iných pevných častíc boli úspešne použité na vytvorenie stabilných Pickeringových emulzií.

Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!

Ak chcete požiadať o ďalšie informácie o ultrazvukovej homogenizácii, použite nižšie uvedený formulár. Radi vám ponúkneme ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov.






Literatúra / Referencie

Fakty, ktoré stoja za to vedieť

Olej vo vode (o/w) Pickeringové emulzie

Emulzia Pickering oleja vo vode sa vzťahuje na emulziu, pri ktorej sú kvapôčky oleja rozptýlené vo vode ako kontinuálna fáza. Tento typ Pickeringových emulzií je vo všeobecnosti stabilizovaný nano časticami, ktorých kontaktný uhol je menší ako 90 °. o/w Pickeringové emulzie je možné stabilizovať napr. použitím dymového oxidu kremičitého, Fe3O4 nanočastice. Olejová fáza týchto Pickeringových emulzií môže pozostávať napr. z dodekánu, oktadeceniljantaru (ODSA), toluénu a butylbutyrátu vo vode.

Voda v oleji (bez o) Pickeringové emulzie

Emulzie Pickering voda v oleji obsahujú kvapôčky vody ako dispergovanú fázu a olej ako kontinuálnu fázu. Nano častice so kontaktným uhlom väčším ako 90 ° sú najlepšími stabilizačnými prostriedkami pre tieto typy emulzií. o/w Pickeringové emulzie je možné stabilizovať použitím magnetických nanočastíc.

Komplexné Pickeringove emulzie

Dvojité alebo viacnásobné Pickeringove emulzie (w/o/w alebo o/w/o) sú zložité polydisperzné systémy, kde sú drobné kvapôčky suspendované vo väčších kvapôčkach, ktoré sú ďalej suspendované v kontinuálnej fáze. Pre viaceré Pickeringove emulzie sa vykonáva dvojstupňový emulgifikačný proces: V prípade emulzie w/o/w sa v prvom kroku emulgácie emulzia w/o stabilizuje hydrofóbnymi nanočasticami; V druhom kroku emulgácie sa ako stabilizátor používajú hydrofilné nanočastice. Viaceré emulzie môžu byť vytvorené ako voda v oleji vo vode (w/o/w) alebo olej vo vode v oleji (o/w/o).
W/O/W emulzie sa často používajú ako nosiče rôznych hydrofilných účinných látok a liečiv (napr. vitamíny, antioxidanty, enzýmy, vakcíny, hormóny), ktoré sa potom pomaly uvoľňujú. Keďže niektoré účinné látky migrujú aj z vonkajšej do vnútornej fázy viacnásobnej emulzie, takéto emulzie bez použitia fungujú perfektne na spomalené uvoľňovanie / predĺžené uvoľňovanie účinných látok.

Premostenie kvapiek

Jedinečným javom vyskytujúcim sa v niektorých Pickeringových emulzných systémoch je kvapôčkové premostenie. Koloidy vyčnievajúce z povrchu kvapôčky sa môžu súčasne adsorbovať na iné rozhranie a premostiť dve kvapôčky. Mostíky pozostávajú z monovrstiev koloidných častíc a kvapôčky sú oddelené iba tenkým filmom kontinuálnej fázy.

Ultrazvuková disperzia zapareného oxidu kremičitého: Ultrazvukový homogenizátor Hielscher UP400S rýchlo a efektívne rozptyľuje prášok oxidu kremičitého na jednotlivé nanočastice.

Rozptýlenie zapareného oxidu kremičitého vo vode pomocou UP400S

Miniatúra videa

Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.