Emulsiot: making oil and water mix

April 2014

After reading this article, you will understand:

  • the basic science of emulsions;
  • how formulators choose which emulgaattori to use for a special emulsion;

  • how emulgiers are used in foods, nutraceuticals, personal and home care products, industrial Voiteluaineet, environmental technologies, biopolttoaineet and other applications.,

sekoittumattomuutta öljyä ja vettä on innoittanut sananlasku ”Öljy ja vesi eivät sekoitu” ja muita ilmaisuja, jotka heijastavat yleistä yhteensopimattomuus kaksi yhteisöt, kuten ”työtoverini ja minä olemme kuin öljy ja vesi.”Kuitenkin kodeissamme on lukuisia esimerkkejä tuotteista, joissa öljy ja vesi sekoittuvat: majoneesi, maito, salaatinkastikkeet, käsivoide ja hiustenhoitoaine, vain muutamia mainitakseni. Nämä esimerkit edustavat emulsioita, jotka ovat stabiileja sekoituksia pienistä pisaroista, joissa on yksi liukumaton neste toisessa, minkä mahdollistavat emulgointiaineiksi kutsutut kemikaalit.,

miten emulsiot ja emulgaattorit vaikuttavat

yksinkertaiset emulsiot ovat joko vesifaasissa suspendoitunutta öljyä (o/w) tai öljyssä suspendoitunutta vettä (w / o). Maito on esimerkki O / w-emulsiosta, jossa rasvavaihe tai kerma muodostaa pieniä pisaroita rasvamaidon eli vesivaiheen sisällä. Sen sijaan margariini on w / o-emulsio, joka sisältää vesipisaroita tai rasvatonta maitoa kasviöljyjen ja rasvan sekoituksessa. Kummassakin tapauksessa tarvitaan emulgointiaineita, jotta suspendoituneet pisarat eivät hiilestä ja hajota emulsiota.,

kuka tahansa, joka on tehnyt yksinkertaisen öljy-ja etikkasalaattikastikkeen, tietää, että riittävän ravistamalla tai vispaamalla voi tehdä väliaikaisen emulsion. Emulgointiaineiden puuttuessa tämä epästabiili emulsio kuitenkin hajoaa muutamassa minuutissa ja öljy muodostaa kerroksen etikan päälle. Vuosisatojen ajan kokit ovat lisänneet luonnollisia emulgointiaineita, kuten munankeltuaista, sinappia tai hunajaa, tämän erottelun estämiseksi., Nykyään erilaisia luontopohjaisia ja synteettisiä emulgointiaineita on saatavilla niistä hyötyville eri aloille, kuten elintarvikkeisiin, nutraceuticalsiin, kotiin ja henkilökohtaiseen hoitoon, biopolttoaineisiin, ympäristön puhdistamiseen ja teollisuuden voiteluainesovelluksiin.

emulgaattorit toimivat muodostamalla fysikaalisia esteitä, jotka estävät pisaroita hiilestymästä. Pinta-aktiivisen aineen (KS.sivupalkki) emulgointiaineet sisältävät sekä hydrofiilisen (vettä rakastavan tai polaarisen) pääryhmän että hydrofobisen (öljyä rakastavan tai ei-polaarisen) pyrstön. Siksi emulgaattorit houkuttelevat sekä polaarisia että ei-polaarisia yhdisteitä., Kun lisätään o/w-emulsio, emulgointiaineet surround-öljy pisaran kanssa niiden ei-polaarisia hännät ulottuvat öljyä, ja niiden polaarinen pää ryhmien edessä vettä (Kuva. 1). Esimerkiksi w/o-emulsiota, emulgointiaine suunta on päinvastainen: ei-polaarisia hännät ulottuvat ulospäin öljyä vaiheessa, kun polar pää ryhmien kohta veteen pisaran. Tällä tavalla, emulgointiaineet alempi rajapinta jännitteitä öljyn ja veden faasien, vakauttaa pisaroita ja estää niitä sommittelee.,

emulgointiaineet voivat olla kationisia (positiivisesti varautunut polaaripääryhmä), anionisia (negatiivisesti varautunut pääryhmä) tai ei-ionisia (kartoittamaton pääryhmä). Kun varatut emulgaattorit päällystävät pisaroita O / w-emulsiossa, öljypisaroiden ulkopinnalla olevat positiiviset tai negatiiviset varaukset karkottavat toisiaan elektrostaattisesti, mikä auttaa pitämään pisarat erillään. Ionittomissa emulgaattoreissa on yleensä suuria, kookkaita pääryhmiä, jotka osoittavat pois öljypisarasta., Nämä polar pään ryhmät kohtaavat ja vyyhti pää ryhmiä muiden vesipisarat, sterically estää pisaroiden tulevat yhdessä. Tyyppi emulgointiaine käytetään riippuu sovelluksesta, jossa on kationisia emulgointiaineita käytetään tyypillisesti matala neutraali pH ratkaisuja ja anionisia emulgaattoreita emäksinen ratkaisuja. Ionittomat emulgaattorit voidaan käyttää yksinään tai yhdistelmänä varattujen emulgaattoreiden kanssa emulsion stabiilisuuden lisäämiseksi.

Miten valita oikea emulgointiaine

Miten tuote sekoittajat valita, mitkä emulgointiaine käyttää erityistä emulsio?, Emulgointiaineen hydrofiilisen ja lipofiilisen tasapainon (HLB) laskeminen tai emulgointiaineiden yhdistelmä voi auttaa. Ihanteellisessa emulsiossa emulgointiaine vetää yhtä lailla puoleensa vesifaasia ja öljyfaasia. Jos tasapaino kallistuu kumpaankin suuntaan, emulgaattori voi menettää kosketuksen vaiheeseen, johon se on vähemmän houkutteleva, jolloin emulsio hajoaa.

eri emulgaattoreilla on erilaiset HLB-arvot, jotka voivat ennustaa niiden kykyä stabiloida erilaisia emulsioita (Kuva. 2)., HLB-asteikko vaihtelee välillä 0-20, ja 10 vastaa emulgointiainetta, joka vetää yhtä paljon vettä ja öljyä puoleensa. Emulgaattorit, joiden HLB-arvot ovat yli 10, ovat hydrofiilisempiä ja siten parempia stabiloimaan o/w emulsioita. Sen sijaan emulgaattorit, joiden HLB-arvot ovat alle 10, ovat hydrofobisempia ja soveltuvat siksi paremmin w / o-emulsioihin.

lisäksi eri öljyillä on erilaiset HLB-vaatimukset., Esimerkiksi kasviöljyemulsiot tarvitsevat emulgointiaineen, jonka HLB on 7-8, kun taas vakaan risiiniöljyemulsion muodostamiseen tarvittava HLB-arvo on 14. Sovittamalla emulgointiaineen HLB-arvo öljyn arvoon formulaattorit voivat lisätä huomattavasti mahdollisuuksiaan tuottaa stabiilia emulsiota.

Huntsman Performance Products in the Woodlands, Texas, USA: n Amerikkojen teknisen johtajan George Smithin mukaan emulgointiaineiden yhdistelmä toimii yleensä paremmin kuin mikään yksittäinen emulgointiaine., ”Jos yrittää tehdä esimerkiksi mineraaliöljyemulsiota, mineraaliöljyn HLB on 10”, hän sanoo. ”Joten voit valita pari emulgointiaineita, yksi HLB suurempi kuin 10 ja toinen HLB pienempi kuin 10. Kun niitä yhdistää, keskiarvo tulee noin 10.”

HLB-järjestelmä, joka toimii ensisijaisesti ionittomille emulgaattoreille, on ollut olemassa vuodesta 1954. 1970-luvulla otettiin käyttöön hydrofiilinen-lipofiilinen ero (HLD) – järjestelmä., HLD-järjestelmä toimii ionien ja ionittomien pinta-aktiivisten aineiden osalta, ja se pystyy paremmin ottamaan huomioon tietyn emulsion yksityiskohtaiset ominaisuudet, kuten suolapitoisuuden, öljytyypin, pinta-aktiivisen aineen pitoisuuden ja lämpötilan.

HLD-yhtälö sisältää termit öljyn suolapitoisuudelle, ”öljymäisyydelle” (efektiivinen alkaanin hiililuku) ja emulgointiaineen ominaiskäyrälle (Cc)., Emulgointiaineen Cc-arvo kuvastaa sitä, kiertääkö emulgaattori mieluummin öljypisaran ympäri vedessä (negatiivinen Cc) vai kiertääkö se vesipisaran w/o-emulsiossa (positiivinen Cc). Esimerkiksi hyvin hydrofiilisen emulgointiaineen, natrium laurelisulfaatin, Cc on -2,3, kun taas hyvin hydrofobisen emulgointiaineen, dioktyylinatriumsulfosukkinaatin, Cc on 2,6. Emulgointiaineiden yhdistelmien Cc on kunkin emulgointiaineen painotettu keskiarvo. HLD-asteikko keskittyy 0: een, mikä vastaa optimaalista emulsiota. VERKKOLASKIMET olemassa optimoida HLD tietyn emulsion (esim.,, www.stevenabbott.co.uk/HLD-NAC.html).

Makro – ja microemulsions

Yhä, sekoittajat ovat kiinnostuneita tekemään microemulsions, jotka tarjoavat enemmän vakautta kuin perinteiset macroemulsions. Kuten nimestä voi päätellä, microemulsions on pienempi pisarakoot kuin säännöllinen emulsiot, joten ne näkyvät läpinäkyvä sijaan läpinäkymätön. Toisin kuin makroemulsiot, mikroemulsiot ovat termodynaamisesti stabiileja., ”Kun aikaa on riittävästi, makroemulsio hajoaa vesi-ja öljyvaiheiksi”, sanoo David Sabatini, Oklahoman yliopiston sovelletun pinta-aktiivisen aineen tutkimuksen apulaisjohtaja Normanista Yhdysvalloista. ”Mutta aika ei vaikuta siihen, kuinka kauan mikroemulsio pysyy nykytilassaan.”Lisäksi jos lämpötilan muutos saa emulsion hajoamaan, mikroemulsio uudistuu spontaanisti, kun lämpötila muuttuu takaisin alkuperäiseen arvoonsa. Sen sijaan makroemulsio vaatii energiapanoksen uudelleen ilmaantumista varten.,

Mikroemulsiot tehdään eri tavalla kuin makroemulsiot. Makroemulsiot vaativat korkean intensiteetin sekoittamista. Koska mikroemulsiot ovat termodynaamisesti stabiili päätepiste, jota kohti systeemi luonnollisesti vaeltaa, ne eivät yleensä vaadi voimakasta sekoittamista. Kuitenkin, kehittäjät käyttävät usein lempeä sekoitus tasaisesti komponentit ja nopeuttaa prosessia mikroemulsio muodostumista.

verrattuna makroemulsioihin mikroemulsiot vaativat enemmän pinta-aktiivista ainetta., ”Ajankestävyys osoittaa mikromulsioiden suuntaan, mutta pinta-aktiivisten aineiden vaatimus voi viitata makroemulsioiden suosioon”, Sabatini sanoo. ”Voi olla, että 3 tai 6 kuukautta on tarpeeksi pitkä hakemuksen ja aika ei ehkä ole tekijä tässä tilanteessa.”Esimerkiksi elintarvikkeet menevät usein pieleen ennen kuin makroemulsio hajoaa, hän sanoo.

merkittävän stabiiliutensa vuoksi mikroemulsiot löytävät sovelluksia eri aloilta, kuten henkilökohtaisista hoitotuotteista, öljykenttäkemikaaleista ja lääketieteestä., ”Makroemulsiokäsitteitä on ollut jo vuosisatoja, mutta edistyneet mikroemulsiokäsitteet ovat vain noin kahdesta kolmeen vuosikymmentä vanhoja”, Sabatini sanoo. ”Kiinnostus mikroemulsioita kohtaan kasvaa, koska alamme vasta ymmärtää heidän kykyjään.”

elintarvikkeet

monia suosittuja ruoka-aineita ovat emulsiot, kuten majoneesi, salaattikastikkeet, kastikkeet kuten Hollandaise, suklaa ja jäätelö. Lesitiiniä, joka on luonnossa esiintyvien fosfolipidien sekoitus, käytetään laajalti elintarviketeollisuudessa O/W emulsioiden edistämiseen. Maailmanlaajuisesti suurin osa kaupallisesta lesitiinistä tulee soijaöljystä., Munankeltuainen, majoneesin ja kastikkeiden perinteinen emulgointiaine, sisältää myös lesitiiniä. Muita yleisiä emulgointiaineita elintarvikkeissa ovat proteiinit, rasvahappoesterit, natriumstearoyylilaktylaatti sekä mono – ja diglyseridit.

ruoka-emulsioiden valmistaminen voi olla haastavaa, koska ”elintarvikkeet ovat monimutkaisia järjestelmiä, joissa monet eri ainesosat vaikuttavat toisiinsa”, sanoo John neddersen, Dupont Nutrition and Health-yrityksen rasvojen, öljyjen ja emulgointiaineiden vanhempi sovellustutkija New Century: n Kansasissa Yhdysvalloissa., ”Vaikka HLB-asteikon kaltaiset ohjeet voivat auttaa, tarvitaan suurin osa ajasta kokemusta ja kokeilua, jotta voidaan löytää optimaaliset emulgointiaineet ja käyttömäärät.”Neddersen huomauttaa, että prosessointi voi olla toinen haaste, kun työskennellään ruoka-emulsioiden kanssa. ”Yritys voi olla yhden kaavan ajaa eri paikoissa ja nähdä erilaisia tuloksia eri kasveja”, hän sanoo. Nämä erot voivat johtua näennäisen hienoista kasvuolosuhteiden vaihteluista.,

DuPont myy laajan valikoiman emulgointiaineet, mukaan lukien Panodan® DATEM (diacetyl viinihappo esteri monoglyseridit) linja erityisesti leipomotuotteita ja Cremodan® line jäätelöt ja muut pakastetut jälkiruoat. Vaihtoehtona lesitiinille suklaissa ja muissa konfectionareissa DuPont tarjoaa Grindsted® – SITREMIÄ, sitruunahappoesteriä. Tämä emulgointiaine voi korvata soija lesitiiniä, joka on viime aikoina tullut palo, erityisesti Euroopassa, koska useimmat soija viljely vientiin (erityisesti yhdysvallat, Brasilia ja Argentiina) ovat geneettisesti muunnettuja., Ei-muuntogeeninen soija on kallista ja vähissä. Siksi SITREMI voi osoittautua houkuttelevaksi vaihtoehdoksi kondiittoreille, jotka haluavat välttää geenimuunnellusta soijasta valmistettuja ainesosia.

Kestävä hankinta palmuöljyn on myös tullut asiakkaan huolta, koska raportteja on tullut esiin, että kehitys palmuöljyä plantaaseilla vahingoittaa ympäristöä ja uhkaa uhanalaisia villieläimiä Malesiassa ja Indonesiassa, jossa useimmat palmuöljy on peräisin. Tämän seurauksena DuPont esitteli emulgointiaineiden valikoiman, joka perustuu kestävästi hankittuihin palmu-ja muihin kuin palmuöljyihin., Vuoteen 2015 mennessä DuPont on luvannut hankkia 100 prosenttia palmuöljystään viljelmiltä, jotka Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSPO) on sertifioinut.

vähärasvaiset emulsiot ovat toinen kuuma aihe elintarviketeollisuudelle. Kun rasva poistetaan ruoasta pelkistetyn tai rasvattoman version tekemiseksi, maku, ulkonäkö ja rakenne kärsivät usein. Massachusetts Amherstin yliopiston fysikaalis-kemian professori D. Julian McClements sanoo, että on olemassa useita tapoja, joilla emulsiot tai emulgaattorit voisivat auttaa vähentämään elintarvikkeiden rasvapitoisuutta., Tutkijat voisivat esimerkiksi jäsentää veteen joutuvia emulsioita (w/o/w). ”Pisaroista voisi ottaa osan rasvasta pois ja korvata sen vedellä”, hän sanoo.

toinen lähestymistapa, jota kutsutaan heteroaggregaatioksi, on sekoittaa öljypisaroita, jotka on päällystetty vastakkaisvaraisilla emulgaattoreilla. ”Sekoitamme positiivisen pisaran ja negatiivisen pisaran yhteen, ja ne muodostavat geeliverkoston”, McClements sanoo. ”Tuloksena Emulsiolla on erittäin korkea viskositeetti ja alhainen rasvapitoisuus ja se jäljittelee joitakin rasvaisen tuotteen ominaisuuksia.,”

Nutraceuticals

Tutkijat tutkivat emulsiot kuin toimitus ajoneuvot, vitamiinit, lisäravinteet, ja muita nutraceuticals. McClements ’ lab on käyttänyt emulsioita E-vitamiinin, karotenoidien, omega-3-rasvahappojen, kurkumiinin, koentsyymi Q10: n ja muiden bioaktiivisten yhdisteiden kapselointiin. Lopulta hän haluaisi sisällyttää tällaiset nutraceuticals-tuotteet funktionaalisiin elintarvikkeisiin.

”yksi tavoitteistamme on lisätä sellaisten aktiivisten yhdisteiden stabiilisuutta, jotka kapseloituvat elintarvikepartikkelien emulsioihin”, McClements sanoo., ”Haluaisimme myös hallita niiden kohtaloa ruoansulatuskanavassa, kun ne on sulatettu.”

perinteisten emulsioiden lisäksi McClements ’ lab tekee monimutkaisempia emulsioita, kuten nanoemulsioita, kiinteälipidisiä nanopartikkeleita, täytettyjä hydrogelihiukkasia (Kuva. 3), ja monikerroksinen emulsiot. Erityyppisillä emulsioilla voi olla erilaisia sovelluksia. ”Jotkut niistä voivat suojata komponentteja kemialliselta hajoamiselta, jotkut voivat toimittaa yhdisteitä paksusuoleen ja jotkut hallita makujen vapautumista”, Mcclomes sanoo., ”Joten sinun täytyy olla erilainen toimitusjärjestelmä jokaiselle sovellukselle.”

monikerroksiset emulsiot koostuvat öljypisaroista, jotka on päällystetty emulgaattorilla sekä yhdellä tai useammalla biopolymeerikerroksella ja jotka on dispergoitu vesiliuokseen. Emulgointiaine on tyypillisesti sähköisesti varautunut, ja polymeerikerroksella (- kerroksilla) on vastakkaiset lataukset, jotka houkuttelevat niitä öljyn pisaran pinnalle.,

Mccloresin mukaan monikerroksisilla emulsioilla on yleensä parempi fysikaalinen stabiilisuus kuin yksikerroksisilla emulsioilla pH: n, ionivahvuuden, lämpötilan, jäätymisen ja sulamisen sekä nestehukan vaihteluiden kautta. Lisäksi tutkijat voivat suunnitella monikerroksisia emulsioita kontrolloidakseen niiden hajoamista ruoansulatuskanavassa. ”Voit tehdä niitä niin ne sulavat hyvin nopeasti, kuten normaali emulsio, tai voit tehdä niitä niin ne menevät alempana ruoansulatuskanavassa,” hän sanoo., ”Jälkimmäinen voi olla hyödyllistä, jos haluat toimittaa jotain paksusuoleen tai yrität hallita kylläisyyden saamalla undigested yhdisteitä kauempana ruoansulatuskanavassa.”

personal care

useimmat henkilökohtaiset hoitotuotteet, mukaan lukien voiteet, voiteet, shampoot ja hoitoaineet, ovat emulsioita. Yleisiä personal care-tuotteiden emulgaattoreita ovat etoksyloidut Alkoholit, karboksylaatit, natrium-isetionaatti, glyserolimonostearaatti, setyylialkoholi, stearyylialkoholi ja silikoniemulgaattorit, kuten dimetikonit.,

”trendi nyt on, useimmat ihmiset haluaisivat käyttää emulgointiainetta, joka perustuu tehtaan raaka-aineiden sijaan, petrokemian,” sanoo Smith. Synteettisiä emulgointiaineita kuten etoksyloidut alkoholit ja niiden luonnollisesti johdettu kollegansa ovat samanlaisia rakenteita, suorituskyky, ja biohajoavuus. ”Hinta heilahtaa edestakaisin riippuen Palmunydinöljyn hinnasta Malesiassa ja eteenin hinnasta Pohjois-Amerikassa”, Smith sanoo. ”Tällä hetkellä petrochemicalsilla on mielestäni etulyöntiasema, mutta se vaihtuu kahden-kolmen vuoden välein.,”

Juan Mateu, tekninen johtaja JEEN Kansainvälisen Fairfield, New Jersey, USA, sanoo, että on ollut siirtyä pois synteettinen etoksyloidut alkoholit viime vuosina, koska on huolissaan jäljellä 1,4-dioksaani, epäillään syöpää aiheuttava aine, joka on sivutuote niiden valmistuksessa. Luonnollisesti johdettuja glukosideja on ehdotettu joidenkin sovellusten korvaajiksi. ”On kuitenkin liian aikaista sanoa, että etoksyloidut Alkoholit voidaan korvata”, Mateu sanoo. ”On olemassa emulsioita, joita voit tehdä glukosideilla, mutta suurimmaksi osaksi koko maailma käyttää edelleen etoksylaatteja.,”

vuonna 2009 JEEN International lanseerasi jeesperse-linjansa kylmäprosessoiduista emulgaattoreista, joiden avulla formulaattorit voivat valmistaa vahamaisia aineita sisältäviä emulsioita huoneenlämmössä (25-30°C). Monet henkilökohtaiset hoitotuotteet sisältävät emulgaattorit, kuten setyylialkoholi ja glyserolimonostearaatti, ovat vahoja, joiden sulamispiste on suhteellisen korkea (jopa 165°C). Ennen Jeesperse, valmistajat oli lämpöä emulgointiaineet öljy-vaihe sulaa niitä, ja lisää sitten sulanut emulgointiaine että vesifaasin ja jäähdytä emulsio säädetyllä nopeudella alas huoneen lämpötilaan., Jeesperse sen sijaan mahdollistaa emulsion valmistamisen yhdessä kattilassa huoneenlämmössä, mikä säästää merkittävästi rahaa ja aikaa.

jeesperse-tuotteiden salaiset ainesosat ovat polyelektrolyyttejä, kuten natriumpolyakrylaattia. Polyelektrolyytit ovat polaarisia molekyylejä, jotka voivat aiheuttaa napaisuutta ei-polaarisissa vahoissa, jolloin ne liukenevat kylmään veteen (polaariseen liuottimeen). Mateu kertoo, että laboratoriossa hän voi tehdä emulsion kylmällä prosessilla noin 20 minuutissa, toisin kuin useiden tuntien sekoittaminen, lämmitys ja jäähdytys tavanomaisella prosessilla., ”Esteettisesti tuote on sama asia-se tuntuu samalta ja näyttää samalta—joten miksi ei?”hän sanoo.

lyhyt video, joka osoittaa kylmäprosessoidun voiteen koostumuksen Jeesperse-emulgaattorilla.

kotihoito

Monet kodin puhdistusaineet ja pesuaineet sisältävät pinta-aktiivisia aineita, jotka emulgoida öljyinen lika hiukkasia niin, että ne voidaan laimentaa ja pestään pois. Etoksyloidut alkoholit ovat pyykinpesuaineiden yleinen ainesosa. Monissa pesuaineissa on nonionisten ja anionisten emulgaattoreiden sekoitusta, joka nostaa tahrat tekstiileistä.,

Sabatinin mukaan triglyseridien, kuten rasvojen, pekonirasvan ja kasviöljyjen poistaminen kankaista on erityisen haastavaa. Hänen laboratorio on osoittanut, että laajennettu pinta-aktiivisia aineita, jotka ovat pinta -, väli-napaisuus ryhmät (esim. polypropeeni oksidi-ja polyetyleenioksidi) väliin hydrofiilinen pää ja hydrofobinen häntä, ovat tehokkaita poistamaan tällaisia öljyinen tahrat.

teollisuuden voiteluaineet

Metallintyöstönesteet ja muut teollisuuden voiteluaineet ovat tyypillisesti o / w emulsioita., Emulgointiaineiden avulla metallityöntekijät voivat hyödyntää sekä öljyjen voiteluominaisuuksia että veden jäähdytysominaisuuksia. Anionisia ja ei-ionisia emulgaattoreita käytetään usein yhdessä metallintyöstönesteissä. Kationiset emulgointiaineita käytetään harvoin, koska ne ovat epävakaita, emäksistä (pH 8-9.5) tarvitaan metallintyöstöön nesteitä.

ympäristöteknologioita

emulsioita ja mikroemulsioita on sovellettu ympäristöteknologioihin, kuten pintapuhdistukseen ja biopolttoaineiden tuotantoon., Esimerkiksi kun öljyä tai kaasua valuu maahan, öljy juuttuu huokosiin maaperään ja kallioon. Sabatinin laboratoriossa on kehitetty alkoholittomia mikroemulsioita, jotka auttavat poistamaan öljysaasteita pinnan alta ympäristöystävällisellä tavalla. ”Öljy on juuttunut huokosiin veden ja öljyn välisen interfasiaalijännityksen vuoksi”, Sabatini sanoo. ”Jos voimme vähentää sitä interfasiaalijännitystä emulgaattoreilla, voimme lisätä saastumisen puhdistustahtia.”

vuonna 1997 Sabatini perusti useiden kollegoidensa kanssa Surbec Environmental, LLC-nimisen yrityksen tämän teknologian toteuttamiseksi., Sittemmin Surbec on avustanut useiden kohteiden ympäristösiivouksessa Yhdysvalloissa ja ulkomailla. Esimerkkeinä mainittakoon huoltoasema, jossa on vuotava maanalainen säiliö, sekä lentopetrolin saastuttama sotilasalue.

Sabatini on myös soveltanut emulsiotutkimustaan biopolttoaineen tehokkaampaan tuotantoon. Biodiesel on kasvisöljy, kuten soijaöljy, jota on muunnettu kemiallisesti transesteröintireaktiolla sen viskositeetin vähentämiseksi. ”Palamisen suhteen ei tarvitse muuttaa kasviöljyä., Dieselmoottorissa voi käyttää kasviöljyä, ja se toimii aika hyvin ilman muutoksia, Sabatini sanoo. ”Kasviöljyllä on viskositeettiongelmia etenkin matalammissa lämpötiloissa.”

kuten käy ilmi, kasviöljyjen mikroemulsifikaatio voi vähentää viskositeettia ilman transesteröintireaktion tarvetta. Tämä säästäisi aikaa ja mahdollistaisi raaka-aineen käytön polttoaineena. Sabatini kuitenkin huomauttaa, että tutkimus on vielä alkuvaiheessa.,

Vaikka ihmiset ovat tehneet emulsiot satoja, jos ei tuhansia, vuosia, olemme vasta nyt alkaneet arvostaa heidän erilaisia sovelluksia monilla aloilla. Monimutkainen emulsiot, kuten microemulsions ja monikerroksinen emulsiot, lupaavat laajentaa valikoima sovelluksia, erityisesti kehittyvillä alueilla, kuten terveysvaikutteisten elintarvikkeiden ja biodieselin tuotantoa. Kunpa löytäisimme emulgaattorin sille vaikealle työkaverille.

– Laura Cassiday on freelance tiede kirjailija ja toimittaja perustuu Hudson, Colorado, YHDYSVALLAT. Hänellä on tohtorin tutkinto., biokemiassa Mayo Graduate School ja voidaan ottaa yhteyttä at [email protected]

sivupalkki

mikä on ero?
termejä pinta-aktiivinen aine, emulgointiaine ja pesuaine käytetään usein vaihdellen, mutta eroja on.

Pinta-aktiivinen aine on laajin termi: sekä emulgaattorit että pesuaineet ovat pinta-aktiivisia aineita. Pinta-aktiiviset aineet eli pinta-aktiiviset aineet ovat yhdisteitä, jotka alentavat pintajännitystä kahden nesteen välillä tai nesteen ja kiinteän välillä., Pinta-aktiiviset aineet ovat amfifilisiä eli niissä on hydrofiilisiä (vettä rakastavia) pääryhmiä ja hydrofobisia (vettä vihaavia eli öljyä rakastavia) pyrstöjä. Pinta-aktiiviset aineet Adsorboituvat öljyn ja veden rajapintaan, mikä vähentää pintajännitystä.

emulgointiaine on pinta-aktiivinen aine, joka stabiloi emulsioita. Emulgaattorit päällystävät pisaroita emulsiossa ja estävät niiden yhdistymisen eli hiilestymisen.

pesuaine on pinta-aktiivinen aine, jolla on puhdistusominaisuuksia laimeissa liuoksissa.

samoin termit emulsio, suspensio ja vaahto ovat joskus sekavia.,

emulsio on sekoitus kahden tai useamman nesteiden kanssa tai ilman emulgointiainetta, jotka ovat yleensä sekoittumaton. Toinen nesteistä,” dispergoitu faasi”, muodostaa pisaroita toisessa nesteessä, ” jatkuvassa faasissa.”

suspensio on nesteeseen dispergoitunut kiinteä aine. Hiukkaset ovat riittävän suuria sedimentoitumiseen.

vaahto on aine, jossa kaasukuplat suspendoituvat nesteeseen.,

Sivupalkki

Tekniset session kohokohtia suspensiot, emulsiot ja vaahdot
Voit oppia uusinta kehitystä suspensiot, emulsiot ja vaahdot osallistumalla yhteisen teknisen session näistä aiheista tulevassa 2014 AOCS vuosikokouksessa & Expo San Antonio, Texas, USA. Istuntoon, joka pidetään keskiviikkona, 7. Toukokuuta, 1:55-5 p. m.,, ominaisuus laajan valikoiman teknisiä aiheista—valmistus vähemmän rasvaa tuotteet ohjattu yhdistäminen lipidipisaroita muotoiluun syntetisoitu biosurfactant seosten hajotus öljyvuotojen merivedessä.

istunto on yhdessä sponsoroi AOCS’ Syötävät Sovelluksia Teknologiaan (EAT), ja Pinta-aktiivinen aine & Pesuainetta (S&D) divisioonaa, ja on rajat lueteltu ohjelman SYÖDÄ 5.0 ja S&K 5.1. Täydellinen luettelo esityksistä.

Leave a Comment