Коллоидная химия | страница 143
УСТОЙЧИВОСТЬ ВО ВРЕМЕНИ
Обычно устойчивость характеризуется одной из двух величин - скоростью расслоения эмульсии и временем жизни отдельных капель в контакте с другими.
Скорость расслоения эмульсии определяют, измеряя высоту (объем) отслоившейся фазы через определенные промежутки времени после получения эмульсии.
Время жизни отдельных капель определяют путем микроскопических наблюдений за каплей, помещенной на межфазную границу. Например, капля масла подводится к границе раздела со стороны воды и измеряется время, через которое она сольется с фазой масла.
Чаще используется первая характеристика эмульсии.
КОНЦЕНТРАЦИЯ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ
Свойства разбавленных эмульсий (Сd < 0,1% об). Такие эмульсии, как правило, тонкодисперсны и близки по свойствам к лиофобным золям. В таких эмульсиях из-за малых размеров капель наблюдаются броуновское движение, диффузия, рассеяние света и т.д., они являются седиментационно устойчивыми. Их агрегативная устойчивость так же, как в лиофобных золях, определяется наличием диффузных электрических слоев. Коагуляция под действием электролитов подчиняется правилу Шульце- Гарди. К разбавленным эмульсиям приложима теория устойчивости лиофобных золей. Широко известный пример разбавленной эмульсии - конденсат отработанного пара в паровой машине, в ней диспергированы мельчайшие капельки машинного масла. Другой пример - сырая нефть, в которой капельки воды образуют эмульсию II рода.
Свойства выcококонцентрированных эмульсий. Для таких систем вопросы, связанные с движением частиц (диффузия, седиментация), отпадают, и эмульсии по своим свойствам сходны со структурированными коллоидными системами - гелями. Когда концентрация капель приближается к 100%, дисперсионная среда принимает вид очень тонких прослоек жидкости - эмульсионных пленок. Такие эмульсии по своей структуре аналогичны пенам (см. главу 17), их свойства определяются, в первую очередь, свойствами эмульсионных пленок, стабилизированных эмульгаторами.
Свойства концентрированных эмульсий. В таких эмульсиях капли достаточно крупные и видны в оптический микроскоп. Концентрированные эмульсии седиментационно неустойчивы. Вследствие высокой концентрации капли находятся в постоянном контакте и легко наступает коалесценция. Устойчивость таких эмульсий полностью зависит от эмульгатора.
5.2.4.
АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЭМУЛЬСИЙ
Агрегативная устойчивость эмульсий - это способность сохранять во времени неизменными размеры капель дисперсной фазы, т.е. противостоять коалесценции. Существует несколько факторов агрегативной устойчивости.