Контрольная работа

по химии

2009

Обманчивость термина «микроэмульсия»

Микроэмульсии представляют собой гомогенные на макроскопическом уровне смеси масла, воды и ПАВ, которые на микроскопическом уровне состоят из отдельных доменов масла и воды, разделенных монослоем поверхностно-активного вещества. Микроэмульсии нельзя рассматривать как эмульсии с каплями очень маленького размера; микро- и макроэмульсии имеют фундаментальные различия. В то время как макроэмульсии принципиально нестабильные дисперсные системы, в которых капли неминуемо будут коалесцировать, микроэмульсии термодинамически устойчивы и характеризуются интенсивной динамикой внутренней структуры. Поскольку возникновение термодинамически стабильной фазы основано на принципах самоорганизации ПАВ, микроэмульсионные фазы во многом сходны с другими фазами ПАВ, например мицеллярными растворами и жидкокристаллическими фазами. Микроэмульсии могут образовываться в смесях индивидуального ПАВ, масла и воды, но во многих случаях для их образования требуется введение второго поверхностно-активного вещества, так называемого ко-ПАВ, например спирта с гидрофобным радикалом среднего размера. В некоторых случаях для получения микроэмульсии в систему, кроме основного ПАВ, необходимо вводить соли или сорастворители.

Эмульсии Микроэмульсии

Неустойчивы, расслаиваются с течением времени

Капли относительно большие

Относительно статические системы

Внутренняя поверхность относительно невелика, стабилизируется умеренным количеством ПАВ

Кривизна межфазной поверхности масло-вода небольшая

Термодинамически устойчивые системы Небольшие агрегаты

Высокодинамичные системы

Внутренняя поверхность очень большая, образуются при высоком содержании ПАВ

Межфазные пленки масло-вода могут иметь большую кривизну

Основные различия между эмульсиями и микроэмульсиями

Фазовое поведение и фазовые диаграммы систем масло-вода-ПАВ

Потенциальная возможность практического использования микроэмульсий была установлена на ранних стадиях исследований этих систем. В результате в настоящее время накоплен большой объем данных о фазовом поведении систем масло – вода – ПАВ. Фазовое поведение трехкомпонентной системы при постоянных температуре и давлении удобнее всего представить с помощью фазовых диаграмм, показанных на рис. При низких концентрациях ПАВ наблюдается последовательность равновесий между фазами, обычно называемыми винзоровскими. Микроэмульсия может быть в равновесии с избытком масла, с избытком воды или быть в равновесии одновременно с избытком обеих фаз.

Фазовые диаграммы тройной системы, демонстрирующие переходы от микроэмульсии типа Винзора I к микроэмульсиям типа Винзора III, а затем – к микроэмульсиям типа Винзора II. Трехфазные области показаны черными треугольниками; конноды указывают составы равновесных фаз в двухфазных областях; символы в и м относятся к воде и маслу соответственно

В случае неионогенных ПАВ переход I –> III –> II происходит при повышении температуры. В случае ионогенных ПАВ, содержащих электролит, такой переход можно вызвать увеличением концентрации электролита. Система, представляющая композицию на основе неионогенного ПАВ при низкой температуре, характерна для гидрофильного ПАВ. ............