Emulsii

1. Introducere:

Emulsiile multiple, sau emulsiile ternare, cuaternare, si cele cu o structură mai complexă, au fost studiate începând cu anul 1925. Cele mai simple emulsii multiple, denumite uneori ’’emulsii duble’’, sunt de fapt sisteme ternare, care au fie apă-în ulei-în apă, sau ulei-în apă-în ulei, în care particulele dispersate conţin particule mai mici dintr-o altă fază.

Emulsiile multiple au un număr mare de aplicaţii în diferite domenii, cum ar fi: industria farmaceutică, cosmetică, industria alimentară precum şi în alte domenii. Apilcaţiile emulsiilor multiple în domeniul farmaceutic presupun folosirea vaccinelor ca adjuvanţi, înlocuitori de celule roşii din sânge, rezervoare adsorbante în tratamentul supradozajului de droguri. Ca şi în cazul emulsiilor simple, emulsiile multiple sunt termodinamic instabile, din cauza excesului de energie liberă asociată cu particulele de la suprafaţa emulsiei. Un exces de energie liberă la suprafaţă apare ca rezultat al forţelor de coeziune între moleculele unui singur lichid, aceastea fiind mai mare decât forţele dintre lichide.

Emulsiile multiple sunt un sistem complex în care ambele tipuri de emulsie: apă-în ulei, şi ulei-în apă, există simultan. În cazul emulsiei multiple apă-în ulei-în apă, particulele de ulei au particule de apă mai mici în componenţa lor, şi particulele de ulei care sunt la rândul lor dispersate în faza continuă a apei. Emulsia multiplă, ulei- în apă- în ulei, pe de altă parte are partciule mici de ulei ce conţin particule mai mari de apă, care la rândul lor sunt dispersate în faza continuă de ulei. Aceste sisteme sunt astfel diferite de obişnuitele emulsii duble: apă- în ulei, sau ulei- în apă, în sensul că au trei faze distincte. Emulsiile multiple necesită de obicei doi sau mai mulţi emulsifianţi, unul care este stabilizator predominant hidrofobic principal pentru emulsia apă- în ulei, şi altul care este predominant hidrofil stabilizând secundar emulsia ulei- în apă. Emulsifianţii hidrofili şi hidrofobi se adaugă la ulei şi faza apoasă continuă respectivă. Cei doi emulsifianţi pot interacţiona cu inerfaţa externă apă- ulei şi interferă cu fiecare stabilizând proprietăţiile acestora. În plus presiunea osmotică poate afecta stabilitatea emulsiei apă-ulei- în apă, ceea ce nu se observă în emulsiile simple.

2. Prepararea emulsiilor multiple:

Polieclectrolitu amfifil folosit la stabilizarea suprafeţei de contact a globulelor, este agentul hidrofob modificat poli (acrilat de sodiu) având o structură chimică arătată in Fig.2.1.a.

Fig.2.1 Structura chimică a hydrophobically modificat poli (acrilat de de sodiu) (a) şi sorbotanului monooleate, folosit ca stabilizator (b) al particulelor inverse.

Masa moleculară a polimerului este 50,000 g*mol1/2 . Lanţurile laterale ale părţii hidrofobe sunt distribuite aleatoriu de-a lungul părţii negative. Detalii privind sinteza, au fost raportate în Wang şi altle. Acest polimer va fi denumit în continuare 10Cn ,însemnând 10% mol de n- alchil lanţuri de pe poli (acrilatul de sodiu) BACKBONE. Lungimea lanţurilor alchil variază între 8-16 . În acest interval, copolimerul este solubil în apă, şi are proprieţăţi tensioactive. Particulele din interior sunt stabilizate fie de către sorbitan MONOOLEATE fie de către un agent tensiactiv polimeric.Fig.2.1.b.

Emulsiile multiple apă- în ulei- în apă sunt preparate de-a lungul a doi paşi ai procesului de emulsificare care perimte controlul atât emulsiei primare cât şi emulsiei multiple. Emulsiile concentrate sunt obţinute prin creşterea fazei de apă dispersate. În discuţia următoare Φd se referă la volumul fracţiilor de particule în raport cu faza de ulei, Φg este volumul fracţiei fazei globulelor, şi Φ faza particulei, în raport cu volumul total. Astfel avem relaţia: Φ= Φg * Φd .