ជាទូទៅ ដំណាក់កាលមួយនៃសារធាតុ emulsion គឺទឹក ឬដំណោះស្រាយ aqueous ដែលត្រូវបានគេហៅថា aqueous phase; ដំណាក់កាលផ្សេងទៀតគឺជាដំណាក់កាលសរីរាង្គដែលមិនស៊ីគ្នាជាមួយនឹងទឹក ដែលគេស្គាល់ថាជាដំណាក់កាលប្រេង។

1. ចំណាត់ថ្នាក់

វិធីសាស្រ្តចាត់ថ្នាក់បី៖

1. ចាត់ថ្នាក់តាមប្រភព៖ ផលិតផលធម្មជាតិ និងផលិតផលសំយោគ;

2. ចាត់ថ្នាក់តាមទម្ងន់ម៉ូលេគុល: សារធាតុ emulsifiers ទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប (c10-c20) និង emulsifiers ទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ (c ពាន់);

3. យោងទៅតាមថាតើវាអាចអ៊ីយ៉ូដនៅក្នុងសូលុយស្យុង aqueous វាអាចបែងចែកទៅជាប្រភេទអ៊ីយ៉ុង (anions, cations, and anions and cations) និងប្រភេទ non-ionic។

នេះគឺជាវិធីសាស្ត្រចាត់ថ្នាក់ដែលប្រើជាទូទៅបំផុត។

 

2, មុខងារនិងគោលការណ៍នៃសារធាតុ emulsifiers

មុខងារចម្បងនៃសារធាតុ emulsifiers គឺកាត់បន្ថយភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៃវត្ថុរាវទាំងពីរដែលត្រូវបាន emulsified ។ ដូច្នេះនៅពេលដែល surfactants ត្រូវបានប្រើជាសារធាតុ emulsifier ចុងបញ្ចប់មួយនៃក្រុម hydrophobic របស់ពួកគេ adsorbs ទៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតរាវដែលមិនរលាយ (ដូចជាប្រេង) ខណៈពេលដែលក្រុម hydrophilic លាតសន្ធឹងឆ្ពោះទៅរកទឹក។ សារធាតុ surfactants ត្រូវបានរៀបចំតាមទិសនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតរាវដើម្បីបង្កើតជាខ្សែភាពយន្ត adsorption hydrophilic (ខ្សែភាពយន្ត interfacial) ដើម្បីកាត់បន្ថយការទាក់ទាញទៅវិញទៅមករវាងដំណក់ទឹក កាត់បន្ថយភាពតានតឹងលើផ្ទៃរវាងដំណាក់កាលពីរ និងជំរុញការបែកខ្ញែកទៅវិញទៅមកដើម្បីបង្កើតជាសារធាតុ emulsion ។

កំហាប់នៃសារធាតុ surfactant មានឥទ្ធិពលផ្ទាល់ទៅលើភាពខ្លាំងនៃរបាំងមុខ interfacial ។ ជាមួយនឹងកំហាប់ខ្ពស់ មានម៉ូលេគុល surfactant ជាច្រើនត្រូវបានស្រូបយកនៅលើចំណុចប្រទាក់ បង្កើតជារបាំងមុខដែលមានចំណុចប្រទាក់ក្រាស់ និងរឹងមាំ។

សារធាតុ emulsifiers ផ្សេងគ្នាមានឥទ្ធិពល emulsification ផ្សេងគ្នា ហើយបរិមាណដែលត្រូវការដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាព emulsification ដ៏ល្អប្រសើរក៏ប្រែប្រួលផងដែរ។ និយាយជាទូទៅ កម្លាំងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុ emulsifier កាន់តែច្រើនដែលបង្កើតរបាំងមុខដែលមានព្រំដែន ភាពរឹងមាំនៃខ្សែភាពយន្តកាន់តែខ្ពស់ និងឡេមានស្ថេរភាពជាងមុន។ ផ្ទុយទៅវិញ កម្លាំងកាន់តែតូច កម្លាំងខ្សែភាពយន្តកាន់តែទាប ហើយសារធាតុ emulsion កាន់តែមិនស្ថិតស្ថេរ។

នៅពេលដែលមានម៉ូលេគុលសរីរាង្គប៉ូលដូចជាអាល់កុលខ្លាញ់ អាស៊ីតខ្លាញ់ និងអាស៊ីតខ្លាញ់នៅក្នុងរបាំងមុខ ភាពរឹងមាំនៃភ្នាសត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ នេះគឺដោយសារតែម៉ូលេគុល emulsifier ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយម៉ូលេគុលប៉ូលដូចជាអាល់កុល អាស៊ីត និងអាមីណូនៅក្នុងស្រទាប់ adsorption ចំណុចប្រទាក់ ដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញ ដែលបង្កើនកម្លាំងនៃរបាំងមុខ។

សារធាតុ emulsifier ដែលផ្សំឡើងដោយ surfactants ច្រើនជាងពីរ គឺជា emulsifier ចម្រុះ។ ដោយសារតែអន្តរកម្មខ្លាំងរវាងម៉ូលេគុល ភាពតានតឹងនៃផ្ទៃត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង បរិមាណនៃសារធាតុ emulsifier adsorbed នៅលើចំណុចប្រទាក់ត្រូវបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ហើយដង់ស៊ីតេ និងកម្លាំងនៃរបាំងមុខ interfacial ត្រូវបានកើនឡើង។

ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើតសារធាតុ emulsion ភាពតានតឹង interfacial រវាងប្រេង និងទឹកត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែការចូលរួមរបស់ surfactants ហើយវាក្លាយជាសារធាតុ emulsion មានស្ថេរភាព។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វានៅតែមានភាពតានតឹងផ្នែកខាងក្នុងនៃទឹកនៅក្នុងសារធាតុ emulsion ដែលមិនអាចឈានដល់សូន្យដោយសារតែការរឹតបន្តឹង CMC ឬការរលាយ។ ដូច្នេះឡេគឺជាប្រព័ន្ធមិនស្ថិតស្ថេរនៃទែរម៉ូឌីណាមិក។

ភាពតានតឹងអន្តរមុខរវាងប្រេងនិងទឹកនៃមីក្រូ emulsion គឺទាបណាស់ដែលវាមិនអាចវាស់បាន។ វាគឺជាប្រព័ន្ធស្ថេរភាពនៃទែរម៉ូឌីណាមិក។ នេះត្រូវបានសម្រេចជាចម្បងដោយការបន្ថែមសារធាតុ surfactant ប្រភេទទីពីរដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិខុសគ្នាទាំងស្រុង (ដូចជាជាតិអាល់កុលក្នុងកម្រិតមធ្យមដូចជា pentanol, hexanol និង heptanol ដែលគេស្គាល់ថាជា co surfactants) ដែលអាចកាត់បន្ថយភាពតានតឹងនៃផ្ទៃលើផ្ទៃមុខឱ្យនៅកម្រិតតិចតួចបំផុត សូម្បីតែបណ្តាលឱ្យតម្លៃអវិជ្ជមានភ្លាមៗ។ នេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយសមីការ adsorption របស់ Gibbs សម្រាប់ប្រព័ន្ធពហុសមាសភាគ។

 

3. ប្រភេទនៃសារធាតុ emulsion

ប្រភេទ

សារធាតុ emulsion ធម្មតា ដំណាក់កាលមួយគឺទឹក ឬដំណោះស្រាយ aqueous និងមួយទៀតគឺជាសារធាតុសរីរាង្គដែលមិនរលាយក្នុងទឹក ដូចជា ខាញ់ ក្រមួន ជាដើម។ emulsion បង្កើតឡើងដោយទឹក និងប្រេងអាចបែងចែកជាបីប្រភេទ៖

(ក) ប្រេងប្រភេទទឹក (O'W)
(ង) ទឹកដោះគោផ្សំ (W/O/W)
ខ) ប្រេងប្រភេទទឹក (W/O)

(1) ប្រេង/ទឹក (0/W) emulsion, ប្រេងបែកខ្ញែកក្នុងទឹក។ ប្រេងគឺជាដំណាក់កាលបែកខ្ញែក (ដំណាក់កាលខាងក្នុង) ហើយទឹកគឺជាដំណាក់កាលបន្ត (ដំណាក់កាលខាងក្រៅ) ប្រេងនៅក្នុងទឹក emulsion ដែលអាចត្រូវបានពនរដោយទឹក។ ដូចជាទឹកដោះគោ ទឹកសណ្តែក។ល។

(2) ទឹក/ប្រេង (W/0) emulsion ទឹកដែលបែកខ្ញែកក្នុងប្រេង។ ទឹកគឺជាដំណាក់កាលបែកខ្ញែក (ដំណាក់កាលខាងក្នុង) ហើយប្រេងគឺជាដំណាក់កាលបន្ត (ដំណាក់កាលខាងក្រៅ) នៃទឹកនៅក្នុង emulsion ប្រេង។ ប្រភេទនៃ emulsion នេះអាចត្រូវបានពនឺជាមួយប្រេង។ ដូចជា ប៊ឺសិប្បនិម្មិត ប្រេងឆៅជាដើម។

(3) សារធាតុ emulsion រាងជារង្វង់ ដែលបង្កើតឡើងដោយការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយជំនួសនៃដំណាក់កាលទឹក និងប្រេងជាស្រទាប់ដោយស្រទាប់ ភាគច្រើនមានពីរទម្រង់៖ ប្រេងក្នុងទឹក និងប្រេងក្នុងប្រេង 0/W/0 (ពោលគឺដំណាក់កាលទឹកជាមួយនឹងដំណក់ប្រេងដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដែលផ្អាកក្នុងដំណាក់កាលប្រេង និងទឹកក្នុងប្រេង និងទឹកក្នុងទឹក W/0/W (ពោលគឺដំណាក់កាលប្រេងជាមួយនឹងប្រភេទទឹកដែលបែកខ្ញែកជាដំណក់ទឹក និងដំណាក់កាលដ៏កម្រនេះ)។ មាននៅក្នុងប្រេងឆៅ។

 

វិធីសាស្រ្តត្រួតពិនិត្យប្រភេទ emulsion

(1​) វិធី​សា​ស្រ្ត​រំលាយ​

ពនលាយសារធាតុ emulsion ជាមួយនឹងអង្គធាតុរាវដូចគ្នានឹងដំណាក់កាលបន្ត។ សារធាតុ emulsion រលាយក្នុងទឹក គឺជាប្រភេទប្រេង/ទឹក ហើយសារធាតុ emulsion រលាយប្រេង គឺជាប្រភេទទឹក/ប្រេង។
ឧទាហរណ៍ ទឹកដោះគោអាចត្រូវបានពនឺដោយទឹក ប៉ុន្តែមិនអាចលាយជាមួយនឹងប្រេងបន្លែបានទេ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាទឹកដោះគោគឺជា O/W emulsion ។

(2) វិធីសាស្រ្តនៃការដឹកនាំ

ចរន្តទឹក និងប្រេងមានភាពខុសគ្នាខ្លាំង ហើយចរន្តនៃសារធាតុ emulsion ប្រេង/ទឹក គឺធំជាងរាប់រយដងនៃទឹក/ប្រេង។ ដូច្នេះ អេឡិចត្រូតពីរត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងសារធាតុ emulsion ហើយអ៊ីយូតាត្រូវបានភ្ជាប់ជាស៊េរីនៅក្នុងរង្វិលជុំ ហើយភ្លើងប្រេង/ទឹកត្រូវបានបើក។

(3) វិធីសាស្រ្តនៃការលាបពណ៌

បន្ថែម 2-3 ដំណក់នៃសារធាតុពណ៌ដែលមានមូលដ្ឋានលើប្រេង ឬទឹកចូលទៅក្នុងបំពង់សាកល្បង ហើយវិនិច្ឆ័យប្រភេទនៃសារធាតុ emulsion ទៅតាមប្រភេទថ្នាំជ្រលក់ដែលអាចធ្វើឱ្យដំណាក់កាលបន្តមានពណ៌ស្មើគ្នា។

(4) វិធីសាស្ត្រសើមក្រដាស

ទម្លាក់ឡេលាបលើក្រដាសតម្រង។ ប្រសិនបើអង្គធាតុរាវអាចពង្រីកបានយ៉ាងឆាប់រហ័សហើយការធ្លាក់ចុះតូចមួយត្រូវបានទុកនៅកណ្តាលនោះ lotion គឺប្រេងនៅក្នុងទឹក; ប្រសិន​បើ​ដំណក់​ទឹក​មិន​រីក​ទេ ប្រេង​ក្នុង​ប្រភេទ​ទឹក។

(5) វិធីសាស្រ្តចំណាំងផ្លាតអុបទិក

សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរផ្សេងគ្នានៃទឹក និងប្រេងទៅជាពន្លឺ ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ប្រភេទ emulsion ។ ប្រសិនបើសារធាតុ emulsion ជាប្រេងនៅក្នុងទឹក ភាគល្អិតមានតួនាទីប្រមូលពន្លឺ ហើយមានតែផ្នែកខាងឆ្វេងនៃភាគល្អិតប៉ុណ្ណោះដែលអាចមើលឃើញដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍។ ប្រសិនបើសារធាតុ emulsion គឺជាទឹកនៅក្នុងប្រេង ភាគល្អិតមានតួនាទីនៃ astigmatism ហើយមានតែគ្រោងត្រឹមត្រូវនៃភាគល្អិតប៉ុណ្ណោះដែលអាចមើលឃើញដោយមីក្រូទស្សន៍។

កត្តាចម្បងដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រភេទនៃសារធាតុ emulsion

(1) កម្រិតសំឡេងដំណាក់កាល:

ទ្រឹស្តីបរិមាណដំណាក់កាលត្រូវបានស្នើឡើងដោយ 0stwald ពីទស្សនៈធរណីមាត្រ។ ទស្សនៈគឺថាការសន្មត់ថាអង្កាំរាវនៃឡេគឺមានទំហំដូចគ្នានិងស្វ៊ែររឹង ប្រភាគបរិមាណដំណាក់កាលនៃអង្កាំរាវអាចមានត្រឹមតែ 74.02% នៃបរិមាណសរុបនៅពេលដែលពួកវាត្រូវបានខ្ចប់ក្រាស់បំផុត។ ប្រសិនបើចំនួនអាំងតេក្រាលនៃបរិមាណដំណាក់កាលនៃអង្កាំរាវគឺធំជាង 74.02% ឡេលាបនឹងត្រូវខូចទ្រង់ទ្រាយ ឬខូច។

(ក) ឯកសណ្ឋានដំណក់ទឹកដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុ emulsion
(ខ) សារធាតុ emulsion ដាក់ជង់ក្រាស់មិនស្មើគ្នា
(គ) ដំណក់ទឹករាវដែលមិនមែនជាស្វ៊ែរ ទាមទារការដាក់ជង់ និងសារធាតុ emulsion (មិនស្ថិតស្ថេរ)

យកប្រភេទ emulsion ប្រភេទ O/W ជាឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើចំនួនអាំងតេក្រាលនៃដំណាក់កាលគឺធំជាង 74.02% សារធាតុ emulsion អាចបង្កើតបានតែប្រភេទ W/0 នៅពេលដែលប្រភេទ O/i មានតិចជាង 25.98% ហើយនៅពេលដែលប្រភាគគឺ 25.98% -74.02% វាអាចបង្កើតជាប្រភេទ 0/W ឬ W0 ។

 

រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុ emulsifiers - ទ្រឹស្ដីក្រូចឆ្មារ

ទ្រឹស្ដីក្រូចឆ្មារគឺផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធ spatial នៃ emulsifiers ដើម្បីកំណត់ប្រភេទ emulsion ។ ទ្រឹស្ដីក្រូចឆ្មារណែនាំថាផ្នែកឆ្លងកាត់នៃក្រុម hydrophilic និង hydrophobic នៅក្នុង emulsifiers មិនស្មើគ្នា។ ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុ emulsifiers ត្រូវបានចាត់ទុកជាក្រូចឆ្មារ ដោយចុងម្ខាងធំជាង និងមួយទៀតតូចជាង។ ចុងតូចជាងនៃសារធាតុ emulsifier អាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងផ្ទៃនៃដំណក់ទឹកដូចជាក្រូចឆ្មារ ហើយរៀបចំក្នុងលក្ខណៈតម្រង់ទិសត្រង់ចំណុចប្រទាក់ទឹក-ប្រេង។ ចុងប៉ូល hydrophilic លាតសន្ធឹងចូលទៅក្នុងដំណាក់កាល aqueous ខណៈពេលដែលខ្សែសង្វាក់អ៊ីដ្រូកាបូន lipophilic ពង្រីកទៅក្នុងដំណាក់កាលប្រេង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនូវកម្លាំងនៃផ្ទៃ។

 

ឥទ្ធិពលនៃសារធាតុ emulsifier លើប្រភេទ emulsion

បន្ថែមពីលើឥទ្ធិពលនៃកត្តាដូចជាសមា្ភារៈនៃសមាសធាតុ emulsion និងលក្ខខណ្ឌនៃការបង្កើត emulsion លក្ខខណ្ឌខាងក្រៅក៏មានឥទ្ធិពលលើប្រភេទនៃសារធាតុ emulsion ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ ធម្មជាតិ hydrophilic និង lipophilic នៃជញ្ជាំង emulsion គឺរឹងមាំ ហើយ O/W emulsion ងាយស្រួលក្នុងការបង្កើតនៅពេលដែលធម្មជាតិ hydrophilic នៃជញ្ជាំង emulsion មានភាពរឹងមាំ ខណៈពេលដែល W/0 emulsion ងាយស្រួលក្នុងការបង្កើតនៅពេលដែលធម្មជាតិ lipophilic នៃជញ្ជាំង emulsion មានភាពរឹងមាំ។ ហេតុផលគឺថាអង្គធាតុរាវត្រូវរក្សាស្រទាប់នៃដំណាក់កាលបន្តនៅលើជញ្ជាំង ដើម្បីកុំឱ្យវាងាយបែកខ្ញែកទៅជាអង្កាំរាវនៅពេលកូរ។ កញ្ចក់គឺអ៊ីដ្រូហ្វីលីក ខណៈពេលដែលផ្លាស្ទិចមានសារធាតុអ៊ីដ្រូហ្វីក ដូច្នេះអតីតគឺងាយនឹងបង្កើតជាសារធាតុ O/W ខណៈពេលដែលសារធាតុក្រោយនេះងាយនឹងបង្កើតជាសារធាតុ emulsion W/0។

 

ទ្រឹស្តីនៃការប្រមូលផ្តុំល្បឿននៃដំណាក់កាលពីរ

ទ្រឹស្តីល្បឿនរួមនៃដំណក់ទឹកទាំងពីរប្រភេទ ចាប់ផ្តើមពីឥទ្ធិពលនៃល្បឿន coalescence នៃដំណក់ទឹកពីរប្រភេទដែលបង្កើតជាសារធាតុ emulsion នៅលើ emulsion ហើយវិនិច្ឆ័យថាល្បឿន coalescence នៃដំណក់ទឹកទាំងពីរប្រភេទគឺអាស្រ័យទៅលើល្បឿន coalescence នៃដំណក់ទឹកពីរប្រភេទ នៅពេលដែល emulsion, shark, and kill together គ្របដណ្តប់។

 

សីតុណ្ហភាព

ការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពនឹងបន្ថយកម្រិតជាតិទឹកនៃក្រុម hydrophilic ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយ hydrophilicity នៃម៉ូលេគុល។ ដូច្នេះ សារធាតុ emulsion 0/w ដែលបង្កើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពទាបអាចបំលែងទៅជា W/0 emulsion នៅពេលឡើងកំដៅ។ សីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរនេះគឺជាសីតុណ្ហភាពដែលលក្ខណៈសម្បត្តិ hydrophilic និង lipophilic នៃ surfactant ឈានដល់លំនឹងសមស្រប ដែលគេស្គាល់ថាជា PIT សីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលដែលកំហាប់នៃសារធាតុ emulsifier មានទំហំធំល្មមដើម្បីយកឈ្នះលើឥទ្ធិពលនៃទ្រព្យសម្បត្តិសើមនៃវត្ថុធាតុ emulsifier ប្រភេទ emulsion ដែលបង្កើតឡើងគឺអាស្រ័យទៅលើធម្មជាតិនៃសារធាតុ emulsifier ខ្លួនវាប៉ុណ្ណោះ ហើយមិនមានអ្វីដែលត្រូវធ្វើជាមួយ hydrophilicity និង lipophilicity នៃជញ្ជាំងនាវានោះទេ។