Вопросы для самоконтроля. 1. Какие системы называются эмульсиями

1. Какие системы называются эмульсиями? Как они клас­сифицируются?

2. Какие факторы агрегативной устойчивости эмульсии

вы знаете?

3. Какие вы знаете типы эмульгаторов? Какие факторы устойчивости

играют главную роль в случае разных эмульгаторов?

4. Сформулируйте правило Банкрофта.

5. Как определить тип эмульсии?

6. Что называется обращением фаз эмульсии?

7. Какие существуют методы разрушения эмульсии?

8. Перечислите области практического использования эмульсий.

9. Почему лекарственные препараты, предназначенные для наружного

применения, готовят в виде обратных эмульсий, а принимаемые внутрь

– в виде прямых эмульсий?

Изучив содержание главы 16, вы должны знать:

•классификацию эмульсий;

• свойства разбавленных, концентрированных и высококонцентрирован –

ных эмульсий;

• типы эмульгаторов и основные факторы устойчивости;

• способы получения и разрушения эмульсий.

ГЛАВА 17

ПЕНЫ

Пены – это грубодисперсные высококонцентрирован­ные системы, в которых дисперсной фазой являются пу­зырьки газа, а дисперсионной средой – жидкость в виде тонких пленок.

Условно пены обозначаются в виде дроби: Г/Ж. В при­веденном выше определении термин «грубодисперсные» обозначает, что пузырьки газа могут иметь и макроразме­ры вплоть до 10 см. Слово «высококонцентрированная* означает, что в системе концентрация пузырьков газа (c_d) должна быть больше, чем 74% (объемных). В этом случае пузырьки газа имеют не сферическую форму, а форму многогранников. Если пена монодисперсна, т. е. все пу­зырьки газа имеют одинаковые размеры, то каждый пузы­рек газа имеет форму правильного пентагонального доде­каэдра – двенадцатигранника, любая сторона которого представляет собой правильный пятиугольник (рис. 17.1).

Многогранные пузырьки газа разделены тонкими про­слойками жидкой дисперсионной среды. В зона соприкос­новения трех пленок, принадлежащих трем соприкасаю­щимся пузырькам, образуется канал Плато (по имени из­вестного бельгийского ученого Ж. Плато, занимавшегося исследованием устойчивости дисперсных систем), В плос­кости рисунка (рис. 17.2) канал имеет форму зазора между тремя соприкасающимися цилиндрами – пузырьками газа.

Так как натяжение пленок = 2 ( – поверхностное натяжение жидкости) одинаково, силы натяжения их в одной плоскости уравновешиваются только при одинако­вых углах (120°) между пленками (первое правило Плато).

В каждой вершине многогранника (ячейки) сходятся четыре канала, образуя угол, равный 109°28' (второе пра­вило Плато). Место пересечения каналов называется уз­лом. Каналы пронизывают всю структуру пены, представ­ляя собой цельную систему. Получается пространственная конструкция, в разрезе похожая на пчелиные соты. Такая пена характеризуется минимальной поверхностной энер­гией, следовательно, она наиболее устойчива.

Если же пена полидисперсна (пузырьки газа имеют раз­ные размеры), форма правильного пентагонального додека­эдра нарушается, что приводит к снижению устойчивости.

Следует отметить, что если бы концентрация дисперс­ной фазы была меньше 74% (объемных) – пузырьки газа имели бы сферическую форму, и толщина жидких просло­ек была бы соизмерима с размерами газовых пузырьков, мы имели бы систему, называемую газовой эмульсией. При­мерами газовых эмульсий являются газированная вода, шампанское в бокале и т. д. Газовые эмульсии, в отличие от пен, являются бесструктурными системами.

Несмотря на то, что пузырьки газа могут иметь макро­размеры, пена является микрогетерогенной системой. Это обусловлено тем, что дисперсионная среда (жидкость) хотя и является непрерывной, представляет собой тонкие пленки, имеющие микроразмеры (пленки часто обнаруживают интерференцию – радужную окраску, что показывает, что толщина пленки соизмерима с длиной световой волны). Это дало основание П. А. Ребиндеру определить пены как пластинчато – диспергированную жидкость в газе.