Az emulziók elmélete
Az emulgeálószerek az emulzió típusú kozmetikai krémek kötelező összetevői. Ezek nagymértékben meghatározza a minőségi krémek - a stabilitás, a következetesség, az egységes szerkezetű, stb Az elmúlt években, a szerepe az emulgeálószerek létrehozásában krémek tovább növekedett alkalmazásával összefüggésben azok olyan új, biológiailag aktív anyagokat és speciális adalékanyagok jelentős hatással a tulajdonságairól emulziók. beleértve a fenntarthatóságot is.
Gyakran alkalmazott emulgeáló keverékek, több emulgeálószert tartalmaznak, strukturálószereket tartalmaznak. Általában sokkal hatásosabbak, mint az egyes emulgeálószerek.
Az emulziót diszperziós rendszernek nevezik, amely két vagy több folyadékfázisból áll, amelyek közül az egyik (a diszperziós közegnek) folyamatos.
Ha ugyanolyan mennyiségű olajat és vizet vesz fel, és mechanikusan, például keverés közben, készítsen emulziót, akkor gyors rétegződés lesz. A kis csepp emulgeált folyadék egyesíti a nagyobbakat. a rendszer csökkenti a szabad energiát a fázis interfész csökkentésével. Már 1898-ban Donnan rámutatott, hogy az emulziók stabilitása függ a határfelületi feszültség nagyságától.
Emulgeálás - egy stabil (stabilizált) emulzió képződési folyamata, amely időben képes megmaradni, nem lebontva.
Emulgeáló képesség - az oldatok (általában felületaktív anyagok) oldatainak képessége, hogy stabil emulziókat képezzenek.
Minden emulziók két alapvető típusa van: a „közvetlen” olaj-a-vízben (O / W), amely mint a folytonos fázis és a víz a „fordított” víz-az-olajban (W / O), ahol a folytonos fázis, illetve - az olaj.
A szabad felszíni energia többletkészlete miatt a fázishatáron az emulziók termodinamikailag instabil rendszerek. A két tiszta folyadékból álló koncentrált emulziókat röviddel a cseppek koaleszcenciájának (coalescenciájának) köszönhetően a rázatás után rétegezzük. Ezért stabil, koncentrált emulzió eléréséhez speciális emulgeálószert kell adni. Ez zavarja a diszpergált folyadék cseppjeinek összeolvadását. Emulgeálószerek adszorbeálódnak a felületen, csökkenti a felületi feszültséget, és ami a legfontosabb, cseppecskék diszpergálható burkoló anyagot alkotnak egy védőfóliával. Az utóbbi, bizonyos mechanikai szilárdsággal rendelkezik, megakadályozza a nagy részecskék képződését és a cseppek összeesését egy folyamatos rétegbe, és stabilitást biztosít az emulziónak.
A két tiszta folyadék hígított emulziója némileg ellenállóbb. A stabilizálószer előállítása során történő előkészítés során nincs szükség minden esetben kisebb mennyiségben, mint a koncentrált emulziók. Erősen hígított emulziók (amikor a diszpergált fázis koncentrációja legfeljebb 0,1 tömeg%), ahol az ütközés valószínűsége a cseppek a diszpergált fázis kicsi, általában stabil, és anélkül, stabilizátort.
Az emulgeálószerként szolgáló anyagok általában viszonylag nagy molekulatömegű szerves vegyületek. Ezek túlnyomórészt oldható felületaktív anyagok, amelyek tulajdonsága a felületi feszültség csökkentése az emulzió mindkét fázisának határfelületén.
A kozmetikumok emulgeálószereit használják:
- különböző felületaktív anyagok (felületaktív anyagok)
- növényi és állati eredetű természetes emulgeálószerek;
Az emulgeálószer szerkezete.
Az emulgeálószer molekulái difiiás kémiai szerkezettel rendelkeznek. A molekulának egy része hidrofil poláris csoportokkal (OH) rendelkezik, és a másik - nem poláros hosszú szénláncú lipofil gyökök (szénhidrogén lánc, például Cn-Hm). A molekula e vagy részének túlsúlyától függően az anyag oldódik poláris (vízben) vagy nem poláris (olajos) oldószerben. Általában az interphase réteg egy molekulasorozatot tartalmaz, amelyek a vízhez, a poláris részhez képest, az olajhoz nem poláris réteggel szemben helyezkednek el.
A különböző felületaktív anyagok emulziójának képessége különböző. Fontos szerepet játszik az emulgeálószer, például a hidrofil-lipofil egyensúly (HLB) jellemzője. amely bemutatja a molekulák poláris és nempoláris részei közötti egyensúlyt, és tükrözi az anyagok emulziók képző képességét. Ez a jellemző lehetővé teszi előre megjósolni a kapott emulzió típusát, de nem jellemzi annak stabilitását, mivel egyetlen HLB értékhez hasonlóan a felületaktív molekulák, különösen a nem ionos szerkezetek eltérő struktúrája lehet.
Ha HLB-értékű emulgeálószer eltolódott hidrofilitás fogadására direkt emulziók (O / W), vagy fordítva, jellegétől függően az emulgeálószer.
Így közvetlen emulzió (olaj a vízben) előállításához hidrofil emulgeálószert (HLB kb. 8-15) szükséges. és az inverz lipofil (HLB körülbelül 3-8).
A HLB 40 legmagasabb indexe a nátrium-laurilszulfát (a mosószerek fő anionos mosószer), a legalacsonyabb HLB 0 nempoláros szénhidrogének.
Az emberek sokáig használtak felületaktív anyagokat a mindennapi életben. A természetes eredetű, széles körben ismert felületaktív anyagok egyike a zsírsavak és a zsírsavak (szappanok) nátrium (kálium) sói. A természetes felületaktív anyagok tartalmaznak lipideket és zsíralkoholokat is.
A micellák képződése.
A felületaktív anyagok egyik fontos tulajdonsága a vizes oldatokban történő micellizáció képessége. Ebben az esetben, a koncentrációtól függően, tulajdonságai megváltoznak. Így nincsenek különleges változások az erősen híg oldatokban. Ahogy a koncentráció nő, egyetlen monomolekuláris réteg képződik a felületen, és a felületi feszültség minimálisra csökken. A koncentráció további növekedése micellizációt okoz.
Valamennyi emulgeálószer, kémiai természetétől függetlenül, rendszerint négy csoportra oszlik: elektrolitikus disszociációval rendelkező képességük:
- ionogén (anionos, kationos),
- nem ionos és
- amfoter.
Ionogén emulgeálószerek: anionos vagy kationos felületaktív anyagok. Az első, vízben disszociáló, negatív töltésű, a második pozitív töltésű ionokat képez. Ezen csoportok tipikus emulgeálószerei szappanok (anionos felületaktív anyagok) és négy szubsztituált bázisok (kationos felületaktív anyagok)
A kémiai vegyületeket anionnal, hosszú láncú alkil-láncú gyökök formájában, amelyek meghatározzák a vegyület felületi aktivitását, anionosnak nevezzük. Az ilyen felületaktív anyagok példái a hagyományos szappanok, szulfonált alkoholok, nátrium-lauril-szulfát, 1. emulgeálószer.
A kationos felületaktív anyagok a kvaterner ammónium-bázisok, alkil-aminok, gyűrűs aminok stb. Sói. Ezen alcsoport vegyületeinek felületi aktivitása kationok jelenlétének tulajdonítható. A kationos felületaktív anyagok a felületi feszültséget kisebb mértékben csökkentik, mint az anionos felületaktív anyagok, de kémiailag kölcsönhatásba léphetnek az adszorbens felületével, például bakteriális sejtfehérjékkel, ami baktericid hatással jár.
Nemionos felületaktív anyagok olyan anyagok, amelyek molekulái nem képesek a disszociációra. A difillk molekulák, mint poláris csoportok, amelyek meghatározzák az oldhatóságukat, általában hidroxil- vagy észtercsoportokat tartalmaznak.
A nemionos felületaktív anyagok közé tartoznak az etilén-oxid és különböző nagy molekulatömegű zsírsavak és alkoholok és észterek a szorbitán zsírsav-észterei, szacharóz és mások. A nem-ionos felületaktív anyagok jól igazodik másokkal. Surfactants and gyakran szerepelnek a készítményben a detergensek.
Kozmetikumokban történő felhasználásra különösen előnyösek, és a leggyakrabban nemionos emulgeátorokat isrolzuyutsya jellemezve nagyobb biológiai közömbösség, nagy stabilitás felé savak, elektrolitok és a pH változás környezetben.
Az amfoter felületaktív anyagokat elsősorban aminosavszármazékok és amino-fenolok képviselik. E csoport anyagának felületi aktivitása attól függ, hogy milyen pH-értéken találhatók: savasak - kationosak, lúgos közegben - anionaktívak.
Az amfolitikus csoport felületaktív anyagok legfontosabb képviselői a növényi és állati eredetű foszfatidok.
Mono- és digliceridjei sztearinsav - és viaszos termékek rendkívül viszkózus folyadékok, amely egy stabil emulziót. Zhirosahara - a szacharóz-észterek, a monobázisos és a magasabb zsírsavak: laurinsav, olajsav, sztearinsav. Ezt a szilárd anyagot, színtelen, íztelen és szagtalan anyagok melegítés hatására meglágyul, és 400 ° C, és átalakítjuk a rendkívül mobil folyadék feletti hőmérsékleten 800 C-on, és a szacharóz-monoészterek a laurinsav, sztearinsav jól oldódnak vízben; a teljes észterek csak szerves oldószerekben oldhatók. A zsírsavakat teljes fiziológiai közömbösség és jó emulgeáló tulajdonság jellemzi.
Az ikrek könnyedén színezett folyadékok, amelyek különböző viszkozitásúak, könnyen oldódnak vízben, gyakran oldószerekként. A Twin-80-at a GF-et különféle dózisformákban, emulgeálószer, stabilizátor és társoldószer formájában is felhasználhatjuk.
Az emulgeálás mechanizmusa. Elmélet.
A stabil emulzió képződése a koaleszcencia ellenében egy folyadék stabil eloszlásaként határozható meg többé vagy kevésbé stabil cseppek formájában. Szerint P. A. Rebinder és LY kovasav Ravdel és az AA, az első lépés a mechanikai diszperzió nagyobb cseppeket nyújtás diszpergálható folyékony, ahol vesznek a legközelebb a henger (menet) alakú. A második szakasz abban áll, hogy az ismert méretekkel rendelkező folyadékhenger instabil és spontán bomlik le kisebb méretű (kisebb és nagyobb méretű) cseppecskékké. A cseppek deformációja hozzájárul ahhoz, hogy mi történik, amikor a cseppek szétoszlanak és összenyomódnak. A harmadik lépésben részét a cseppek összeolvadnak során a folyamatban lévő diszpergáló eredményeként nyúlik a nagyobb cseppeket az instabil hengerek kritikus hossz és spontán hasadási.
Ebben az esetben a finom cseppek egy részét a rendszerben lévő emulgeálószer stabilizálja. Legmagasabb határa levő cseppecskék diszperziójának koncentrált és erősen koncentrált emulziók, set LY Kremnev és az AA Ravdel vannak cseppek mérete körülbelül 1 mikron.
Gyakorlati ajánlások
Az emulziókat általában a zsíros és vizes fázisok mechanikus diszpergálásával állítják elő.
A kívánt típusú emulzió létrehozásához az emulgeálószert alaposan fel kell oldani egy jövőbeli diszperziós közegbe, mielőtt a fázisokat összekeverjük. Gyakran ez mindkét fázis melegítését igényli. Az emulgeátor leírásában feltüntetik a szükséges fűtési hőmérsékletet (általában 50-70 ° C) és a felhasználási javaslatokat. Miután a hidrofil emulgeálószer teljesen feloldódott vízben vagy lipofil olajban, a fázisokat összekeverjük. Annak érdekében, hogy az emulgeálási folyamat sikeresen megtörténjen, mindkét fázis hőmérsékletének azonosnak kell lennie. Fontos továbbá, hogy fokozatosan bevezetjük a belső fázist, amely lehetővé teszi egységes és teljes elosztását.
Azok számára, akik befejezték az olvasást, elmondom neked, hogy az emulziók elterjedtek a természetben! Ez így van
- tej (vízben lévő cseppecskék, protein-keverékekkel stabilizálva, kazeinben, lipoproteinekben és foszfolipidekben),
- például a növények tejszerű gyümölcsléje. gumi (lásd Latex természetes),
- kőolaj emulziók, amelyeknek a nagy sóoldatból való felszabadulásához szükséges demulzifikáció az elsődleges olajfinomítás legfontosabb feladata.
- A vér közel van az emulziókhoz, valamint a liposzómákat és mikroorganizmusokat tartalmazó rendszerekhez.
- Az iparban és a emulziós technológia alkalmazott emulziós polimerizációs eljárásokban, például hűtő kenőanyagok formájában teljes tej helyettesítő, mint kenőanyag-kompozíciók tartósítására, méretezéséhez készítmények pro-ve papír enyvezésére a javított kötési-in és a bőr festés, készítmények fonalak és szövetek feldolgozásához.
- A fordított emulziók fúrófolyadékként szolgálnak olaj- és gázkutak fúrásához, alsó lyukú zónák kezelésére; ígéretes mikroemulziók használatát a varratok olajvisszanyerésének fokozására.
- Számos reverz emulziót alkalmaznak gyógyszerek formájában. és kozmetikai. kenőcsök és krémek, élelmiszerek (pl. margarin);
-perfluor-szénhidrogén vegyületek közvetlen emulziói. a vízben - ígéretes vérpótlók.
forrás:
Emulziók, transz. angolul. L. 1972; Micelle-képződés, szolubilizáció és mikroemulzió, szerk. K. Mittel, per. angolul. M. 1980
medicalplanet.su
www.cosmeticsbusiness.com
www.rikenvitamin.jp
www.chemport.ru/
Azhgikhin IS A gyógyszerek technológiája. 2. ed. - M. Medicine,
Felületaktív anyagok. Handbook, ed. A. A. Abramzon és G. M. Paevogo, L. 1979;
Micelle képződés, szolubilizálás és mikroemulziók, per. angolul. M. 1980