Миниэмульсия - Miniemulsion

А миниэмульсия (также известный как наноэмульсия) является частным случаем эмульсия. Миниэмульсия получается стрижка смесь, состоящая из двух несмешиваемый жидкие фазы (например, масло и вода), одна или несколько поверхностно-активные вещества и, возможно, одно или несколько дополнительных поверхностно-активных веществ (типичными примерами являются гексадекан или цетиловый спирт).

ИЮПАК определение
Мини-эмульсия: эмульсия, в которой частицы дисперсная фаза иметь диаметры в диапазоне приблизительно от 50 нм до 1 мкм.

Примечание 1: Мини-эмульсии обычно стабилизированы от диффузного разложения (созревание Оствальда (см.[1] )) соединением, нерастворимым в непрерывная фаза.

Заметка 2: Дисперсная фаза содержит смешанные стабилизаторы, например, ионное поверхностно-активное вещество, такое как додецилсульфат натрия (п-додецилсульфат натрия) и спирт с короткой алифатической цепью («вспомогательное поверхностно-активное вещество») для коллоидной стабильности или нерастворимое в воде соединение, такое как углеводород («сопостабилизатор», часто и неправильно называемый «вспомогательным поверхностно-активным веществом») ограничение диффузионной деградации. Миниэмульсии обычно стабильны не менее нескольких дней.[2]

Мини-эмульсионная полимеризация: Полимеризация мини-эмульсии мономера, в которой вся полимеризация происходит в пределах уже существующих частиц мономера без образования новых частиц.[3]

Есть два основных типа методов приготовления миниэмульсий: высокоэнергетические методы и низкоэнергетические методы. Для высокоэнергетических методов срезание обычно происходит путем воздействия большой мощности. УЗИ[4][5][6] смеси или с высоким давлением гомогенизатор, которые являются процессами с высокой скоростью сдвига. Для низкоэнергетических методов обычно готовят эмульсию вода-в-масле, а затем преобразуют ее в миниэмульсию типа масло-в-воде путем изменения состава или температуры. Эмульсия вода в масле по каплям разбавляется водой до точки инверсии или постепенно охлаждается до фазовая инверсия температура. Точка инверсии эмульсии и температура инверсии фаз вызывают значительное снижение межфазное натяжение между двумя жидкостями, в результате чего образуются очень крошечные капли масла, диспергированные в воде.[7]

Миниэмульсии кинетически стабильны, но термодинамически нестабильны. Нефть и вода несовместимы по природе, и граница между ними не приветствуется. Таким образом, по прошествии достаточного количества времени масло и вода в миниэмульсиях снова разделяются. Различные механизмы, такие как гравитационное разделение, флокуляция, слияние, и Оствальдское созревание привести к нестабильности.[8] В идеальной миниэмульсионной системе слияние и Оствальдское созревание подавляются благодаря наличию поверхностно-активного и вспомогательного поверхностно-активного вещества.[4] С добавлением поверхностно-активные вещества, стабильный капли затем получают, которые обычно имеют размер от 50 до 500 нм.

Миниэмульсии находят широкое применение в синтезе наноматериалов, а также в фармацевтической и пищевой промышленности. Так, например, процессы на основе миниэмульсий особенно подходят для получения наноматериалы. Существует фундаментальная разница между традиционной эмульсионной полимеризацией и миниэмульсионной полимеризацией. Формирование частиц в первом случае представляет собой смесь мицеллярных и гомогенное зародышеобразование однако частицы, образующиеся с помощью миниэмульсии, в основном образуются в результате зародышеобразования капель. В фармацевтической промышленности масляные капли действуют как крошечные контейнеры, в которых хранятся нерастворимые в воде лекарства, а вода обеспечивает мягкую среду, совместимую с человеческим телом. Более того, миниэмульсии, несущие лекарства, позволяют им кристаллизоваться до контролируемого размера с хорошей скоростью растворения. Наконец, в пищевой промышленности миниэмульсии могут содержать не только нерастворимые в воде питательные вещества, такие как бета-каротин и куркумин, но также улучшают усвояемость питательных веществ.[7]

Рекомендации

  1. ^ Ричард Дж. Джонс; Эдвард С. Уилкс; В. Вал Метаномски; Ярослав Каховец; Майкл Хесс; Роберт Степто; Тацуки Китаяма, ред. (2009). Сборник терминологии и номенклатуры полимеров (Рекомендации IUPAC 2008 г.) («Фиолетовая книга»). Издательство РСК. ISBN  978-1-84755-942-5.
  2. ^ Сломковский, Станислав; Alemán, José V .; Гилберт, Роберт Дж .; Гесс, Майкл; Хори, Казуюки; Джонс, Ричард Дж .; Кубиса, Пшемыслав; Мейзель, Ингрид; Морманн, Вернер; Пенчек, Станислав; Степто, Роберт Ф. Т. (2011). «Терминология полимеров и процессов полимеризации в дисперсных системах (Рекомендации IUPAC 2011)» (PDF). Чистая и прикладная химия. 83 (12): 2229–2259. Дои:10.1351 / PAC-REC-10-06-03.
  3. ^ Сломковский, Станислав; Alemán, José V .; Гилберт, Роберт Дж .; Гесс, Майкл; Хори, Казуюки; Джонс, Ричард Дж .; Кубиса, Пшемыслав; Мейзель, Ингрид; Морманн, Вернер; Пенчек, Станислав; Степто, Роберт Ф. Т. (2011). «Терминология полимеров и процессов полимеризации в дисперсных системах (Рекомендации IUPAC 2011)» (PDF). Чистая и прикладная химия. 83 (12): 2229–2259. Дои:10.1351 / PAC-REC-10-06-03.
  4. ^ а б Мейсон Т.Г., Вилкинг Дж. Н., Мелесон К., Чанг CB, Грейвс С. М., «Наноэмульсии: образование, структура и физические свойства», Журнал физики: конденсированные вещества, 2006 г., 18 (41): R635-R666
  5. ^ Пешковский А., Пешковский С., "Теория акустической кавитации и принципы проектирования оборудования для промышленного применения высокоинтенсивного ультразвука", Физические исследования и технологии, Nova Science Pub. Inc., 31 октября 2010 г., ISBN  1-61761-093-3
  6. ^ «Полупрозрачные наноэмульсии масло-в-воде», ООО «Индустриальная сономеханика», 2011 г.
    «Наноэмульсии, используемые для парентерального питания», ООО «Индустриальная Сономеханика», 2011 г.
    «Липосомы и наноэмульсии-носители лекарств», ООО «Индустриальная сономеханика», 2011 г.
  7. ^ а б Гупта, Анкур; Эрал, Х. Бурак; Хаттон, Т. Алан; Дойл, Патрик С. (2016). «Наноэмульсии: образование, свойства и применение». Мягкая материя. 12 (11): http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2016/sm/c5sm02958a. Дои:10.1039 / C5SM02958A. HDL:1721.1/107439. PMID  26924445.
  8. ^ Джафари, Сеид Махди; МакКлементс, Д. Джулиан (2018). Наноэмульсии: состав, применение и характеристика 1-е издание. Академическая пресса. п. 10. ISBN  978-0128118382.