Лабораторная работа №5 получение и свойства эмульсий

Лабораторная работа №5

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЭМУЛЬСИЙ

Эмульсии – гетерогенные системы, состоящие из двух взаимно нерастворимых жидких фаз. одна из которых диспергирована в виде капель размером 0.1-100 мкм в другой непрерывной фазе, являющейся дисперсионной средой. Различают эмульсии неполярной жидкости в полярной – прямые эмульсии типа масло/вода (М/В), и эмульсии полярной жидкости в неполярной – обратные эмульсии типа вода/масло (В/М).

Свойства эмульсий и условия их стабилизации в значительной мере определяются концентрацией дисперсной фазы в системе. Различают эмульсии разбавленные (содержание фазы менее 0.1 об.%), концентрированные (содержание фазы <74 об.%) и высоко концентрированные (>74 об.%).

Концентрированные эмульсии нельзя получить без введения в систему небольших добавок специальных веществ, называемых мульгаторами. Механизм стабилизирующего действия эмульгаторов определяется их химической природой и различается для эмульсий различных типов.

Стабилизаторами эмульсий могут быть:

1. Низкомолекулярные ПАВ. Стабилизирующее действие ПАВ прежде всего связано с их адсорбцией и специфической ориентацией дифильных молекул. Для стабилизации прямых эмульсий необходимо, чтобы ПАВ хорошо растворялось в воде (мыла щелочных металлов, алкилсульфаты, алкилсульфонаты), для получения обратных – в масле (мыла щелочноземельных металлов) – правило Банкрофта. В зависимости от типа ПАВ (катионные, анионные, амфолитные, неионогенные) частицы эмульсий бывают незаряженными или несут положительны или отрицательный заряды.

2. Высокомолекулярные ПАВ. К этому классу стабилизаторов относятся относятся синтетические и природные высокомолекулярные соединения – полимыла (полимеры винилового ряда), белки (желатин, сывороточный альбумин, казеин), сапонины. На границе раздела водный раствор/масло в результате адсорбции ВМС возникает гелеобразный межфазный слой, обладающий высокой структурной вязкостью.

1. 
   Твердые эмульгаторы должны отвечать следующим требованиям:
   

Эмульсию одного типа можно превратить в эмульсию другого типа. Это явление называется обращением фаз эмульсии. Для того, чтобы вызвать такое обращение, надо изменить природу эмульгатора. Например, эмульсию бензола в воде, стабилизированную растворимым в воде олеатом натрия, легко превратить в эмульсию воды в бензоле. Для этого надо добавить раствор какой-нибудь соли с двух- или трехзарядным катионом, например CaCl₂. Хлорид кальция реагирует с олеатом натрия, и образуется нерастворимый в воде олеат кальция, который растворяется в бензолеи стабилизирует эмульсию воды в бензоле.

Вопросы коллоквиума

1. 
   Понятие эмульсий, их классификация.
   
2. 
   Методы установления типа эмульсий.
   
3. 
   Стабилизация эмульсий. Свойства эмульгаторов.
   
4. 
   Обращение фаз эмульсий, их разрушение.
   

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Получение эмульсий

В две плоскодонные колбы наливают по 10 мл гексана, для наглядности окрашенного красителем судан-3 (судан хорошо растворяется в неполярных жидкостях и нерастворим в воде). В одну из колб добавляют 10 мл воды, в другую по каплям – 10 мл 2%-ного раствора олеата Na при непрерывном взбалтывании. Колбы плотно закрывают пробками и снова энергично встряхивают для получения эмульсии. Сопоставляют устойчивость эмульсий в 1-й и 2-й колбах.

Обращение фаз эмульсий

Половину эмульсии, стабилизированной олеатом натрия, переносят в чистую колбу и добавляют при встряхивании по каплям 0,5 мл 30%-ного раствора MgSO₄ до образования устойчивой эмульсии. Определяют тип эмульсий, стабилизированных олеатом натрия и магния (колбы 2 и 3).

Определение типа эмульсии

а) Каплю эмульсии помещают на предметное стекло (при этом следует избегать пены) и под микроскопом определяют какая часть эмульсии окрашена – дисперсионная среда или фаза.

б) Глазной пипеткой переносят по 1 капле эмульсии на предварительно обезжиренную поверхность предметного стекла и на пластинку, покрытую ровным слоем парафина. На стекле капля растекается в том случае, если эмульсия 1-го рода. На поверхности парафина капля этой эмульсии сохраняет сферическую форму.

в) Метод разбавления фаз основан на том, что эмульсия легко разбавляется жидкостью, служащей ее дисперсионной средой. В 2 бюкса помещают по 2-3 мл эмульсии, стабилизированной олеатом Na. В один бюкс добавляют 2-3 мл воды, а в другой – 2-3 мл гексана. Наблюдают, в каком из бюксов происходит смешение эмульсии и добавляемой жидкости. Аналогичный опыт проводят с эмульсией, стабилизированной олеатом Mg.

г) Для выяснения типа эмульсий чаще всего применяют кондуктометрический метод. Если электрическая проводимость достаточно высока (близка к электропроводности чистой воды), это означает, что данная эмульсия первого рода. Электропроводность эмульсий 2-го рода обычно не менее чем в 10³ – 10⁴ раз ниже.

Разрушение эмульсии

В оставшуюся в колбе эмульсию добавляют по каплям при встряхивании 1 н раствор HCl. Что происходит? В отчете необходимо объяснить причину обращения фаз и разрушения эмульсии, а также нарисовать схемы строения полученных в обоих случаях эмульсий с указанием ориентировки молекул эмульгатора на границе между дисперсной фазой и дисперсионной средой.

Каталог: wp-content -> uploads -> 2013
2013 -> Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан 010 000, г
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №21 хаттама
2013 -> Ќазаќстан Республикасы Ауыл шаруашылыєы министрініѕ
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №2 хаттама
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №6 хаттама
2013 -> Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан 010 000, г
2013 -> Тақырыптың өзектілігі
2013 -> «Алаш» либералдық-демократиялық қозғалысы идеологиясының маңызд

жүктеу/скачать 37.76 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: