emulsioni

emulsioni

Le emulsioni sono liquidi che contengono goccioline microscopiche sospese di altri liquidi insolubili. Il latte può servire come tipico esempio di emulsioni naturali. Anche i grassi nel sangue e nella linfa sono nello stato emulsionato. L'emulsificazione dei grassi nell'intestino avviene con la partecipazione di sali di acidi biliari ed è uno stadio essenziale del loro assorbimento da parte dell'organismo. Le emulsioni sono, di regola, instabili - si uniscono spontaneamente le goccioline l'una con l'altra (coalescenza), che porta alla delaminazione dei liquidi che formano l'emulsione. Le emulsioni tecniche sono normalmente ottenute per dispersione meccanica di un liquido in eccesso rispetto ad un altro in presenza di emulsionanti - sostanze che prevengono la coalescenza e, quindi, aumentano la stabilità dell'emulsione. Gli emulsionanti possono essere saponi alcalini e alcalino-terrosi, proteine, gomme, ecc. Il processo per ottenere un'emulsione è chiamato emulsificazione e la distruzione di un'emulsione è detta demulsificazione.

Le emulsioni sono di grande importanza nella preparazione di molti prodotti medicinali e cosmetici, burro, crema, margarina, maionese, ecc.

Vedi anche Sistemi dispersi.

Le emulsioni sono sistemi dispersi composti da due liquidi mutuamente insolubili, uno dei quali è distribuito nell'altro sotto forma di goccioline, a volte distinguibile solo al microscopio. Entrambe le fasi liquide delle emulsioni di solito consistono in molecole che sono nettamente diverse in natura: se un liquido è costituito da molecole polari, l'altro è non polare. La fase meno polare delle emulsioni è chiamata "olio". Una posizione speciale è occupata da emulsioni di mercurio, a cui questa classificazione non è applicabile.

Di norma, le emulsioni si ottengono disperdendo un liquido in un altro. Emulsioni stabili non possono essere ottenute da due liquidi puri, poiché le goccioline si coalizzano (coalizzano) e le emulsioni si stratificano rapidamente. La formazione di un'emulsione stabile è possibile solo in presenza di cosiddetti emulsionanti che, essendo adsorbiti sul bordo di entrambi i liquidi, abbassano la tensione superficiale. La presenza di strati di adsorbimento sulle goccioline dell'emulsione spesso impedisce la loro fusione. Talvolta, al fine di conferire stabilità ad un'emulsione, è necessario che l'emulsionante crei un guscio protettivo con resistenza meccanica che impedisce alle gocce di fondersi. In alcuni casi, tali gusci protettivi sono formati da particelle di polveri, più spesso sono film di polimeri o semi-colloidi.

Per ottenere emulsioni concentrate stabili, un emulsionante deve essere somministrato in quantità relativamente grandi, mentre per la formazione di emulsioni diluite, sono spesso sufficienti tracce di sostanze tensioattive.

Le goccioline di emulsione di solito hanno una forma sferica; in emulsioni molto concentrate le goccioline sono gravemente deformate. Le proprietà strutturali e meccaniche delle emulsioni concentrate sono simili ai gel (vedi). Le emulsioni sono solitamente instabili e distrutte durante lo stoccaggio, principalmente a causa della coalescenza di goccioline, così come il collegamento di goccioline molto piccole in fiocchi [la cosiddetta flocculazione o coagulazione (vedi)], in cui esistono ancora singole gocce.

Vari metodi sono utilizzati per accelerare la distruzione di emulsioni: centrifugazione, l'azione di un campo elettrico, l'aggiunta di elettroliti e non elettroliti, ecc. Di non elettroliti, l'emulsione stabilizzata da film gelatinosi di proteine ​​e semicolloidi, che hanno un'elevata attività superficiale ma non formano gel, hanno un effetto particolarmente distruttivo sulle emulsioni. e film resistenti sulla superficie. Emulsioni stabili di solito formano liquidi vicini alla densità.

Con l'aggiunta di alcune sostanze, le emulsioni del tipo "olio in acqua" possono trasformarsi in emulsioni come "acqua nell'olio" e viceversa. Questo fenomeno è chiamato "inversione di fase dell'emulsione". Può essere causato, per esempio, introducendo nell'emulsione un emulsionante che stabilizza il tipo opposto di emulsione. Emulsionanti di diversi tipi con uso simultaneo agiscono in modo antagonistico. L'inversione di fase con l'introduzione dell'emulsionatore di tipo opposto avviene gradualmente: dapprima l'emulsione iniziale viene distrutta e si verifica un sistema instabile in cui sono presenti sia le emulsioni iniziali che quelle inverse insieme a formazioni complesse contenenti piccole goccioline di una fase incluse in goccioline più grandi di un'altra (i cosiddetti emulsioni multiple), e solo dopo vigorosa agitazione e introduzione di una quantità sufficiente di emulsionante, le fasi sono completamente invertite.

Le emulsioni sono di grande importanza pratica. I lipidi si trovano nel sangue di uomini e animali sotto forma di un'emulsione altamente dispersa (emulsione chilomicronica) e l'assorbimento e il metabolismo dei grassi sono strettamente correlati alla loro capacità di formare una tale emulsione. Un esempio di emulsione naturale è il latte. Anche le creme e il burro ottenuti dal latte e altri sistemi artificialmente preparati (maionese e margarina) sono emulsioni. Sotto forma di emulsioni, molte vitamine e sostanze medicinali vengono introdotte nel corpo. Molti unguenti, supposte mediche e altri preparati farmaceutici sono emulsioni concentrate. Vedi anche Forme di dosaggio.