Хімічний каталог Курс колоїдної хімії стор 132
ло, дисперсність ліофобних емульсій значно нижча від дисперсності золів з твердою дисперсною фазою.
Від типових ліофобних емульсій слід відрізняти звані критичні — ліофільні емульсії. Критичні емульсії - це системи, що утворюються зазвичай з двох обмежено змішуються рідин (наприклад, аніліну і води, ізоамілового спирту і води) при температурах, дуже близьких до критичної температури змішування, коли поверхневе натяг на межі фаз стає дуже малим (порядку 0, 01 ерг/см2) та теплового руху молекул вже достатньо для диспергування однієї рідини в іншій. В результаті такого мимовільного диспергування утворюється найтонша емульсія, в якій коа-лесценція окремих крапельок врівноважується прагненням обох рідин рівномірно розподілитися в обсязі (див. гл VIII, розд. 1).
Будь-яка критична емульсія є термодинамічно стійкою рівноважною системою, існування якої не потрібно емульгатор. Іншими відмінними властивостями критичної емульсії є можливість існування її лише в дуже вузькому інтервалі температур і мінливість частинок дисперсної фази: крапельки критичної емульсії постійно утворюються в системі і відразу ж зникають, нагадуючи в цьому відношенні асоціати, що утворюються в рідині внаслідок флуктуації її щільності.
Звичайні ліофобні емульсії класифікують або за полярністю дисперсної фази та дисперсійної середовища, або концентрації дисперсної фази в системі.
Відповідно до першої класифікації розрізняють емульсії неполярної або слабополярної рідини в полярній (наприклад, емульсія олії у воді) - емульсії першого роду, або прямі, і емульсії полярної рідини в неполярній (наприклад, вода в олії) - емульсії другого роду, або зворотні.
Емульсіїпершого роду часто позначають через м/в, де під буквою «м» мається на увазі масло чи інша неполярна рідина, а під буквою «в» — вода чи інша полярна рідина.
Емульсії другого роду позначають відповідно через в/м. У особливий клас виділяють емульсії рідких металів (ртуть, галію) у воді, оскільки в цьому випадку і дисперсна фаза, і дисперсійне середовище поводяться як полярні рідини.
Тип емульсій встановлюється дуже легко шляхом визначення властивостей дисперсійного середовища. Для цього або визначають здатність емульсії змочувати гідрофобну поверхню, або перевіряють можливість емульсії розбавлятися водою, або відчувають здатність емульсії забарвлюватися при введенні в неї барвника, що розчиняється в дисперсійному середовищі, або, нарешті, визначають електропровідність емульсії. Якщо емульсія не змочує гідрофобну поверхню, розбавляється водою, забарвлюється при введенні водорозчинного барвника (наприклад, метиленового блакитного) і виявляє порівняно високу електропровідність, то це емульсія типу м/в. Навпаки, якщо емульсія змочує гідрофобну поверхню, не забарвлюється водорозчинним барвником (або забарвлюється при введенні маслорозчинного барвника, наприклад Судану III) і не виявляє помітної електропровідності, це емульсія типу в/м.
Згідно з другою класифікацією, емульсії ділять на розведені, концентровані та висококонцентровані, або желатиновані.
До розведених емульсій відносяться системи рідина - рідина, що містять до 0,1 об'ємних% дисперсної фази. Типовим прикладом таких систем може бути емульсія машинного масла в конденсаті, що утворюється під час роботи парових машин. Слід, втім, відзначити, що термін «розбавлені емульсії» дуже умовний, оскільки до розбавленихемульсіям відносять не просто емульсії з малою концентрацією дисперсної фази, отримані, наприклад, розведенням концентрованих емульсій, але системи, що мають характерні властивості.
Насамперед, розведені емульсії за розміром частинок різко відрізняються від концентрованих та висококонцентрованих емульсій, будучи найбільш високодисперсними. Діаметр крапельок у розведених емульсіях становить, як правило, близько 10
5 див, тобто. близький до розміру колоїдних частинок. Далі розбавлені емульсії зазвичай утворюються без введення в систему спеціальних емульгаторів. Проте, як показав досвід, частинки цих емульсій виявляють електрофоретичну рухливість і, отже, несуть електричний заряд. Заряд виникає на частинках дисперсної фази таких емульсій в результаті адсорбції іонів неорганічних електролітів, які можуть бути присутніми в середовищі в незначних кількостях. Деякі дослідники вважають, що відсутність чужорідних електролітів на поверхні крапельок таких емульсій можуть адсорбуватися гідроксильні або водневі іони, завжди присутні у воді в результаті дисоціації її молекул. Нарешті, розбавлені емульсії за властивостями більш, ніж решта емульсії, подібні
з ліофобними золями. Саме з розведеними емульсіями проводив свої роботи Повіс, який встановив підпорядкування емульсій правилу Шульце — Гарді та існування їх частинок критичного електрокінетичного потенціалу. Крім заряду агрегативної стійкості розведених емульсій сприяє ще
дуже мала чисельна концетрація цих систем, що обумовлює дуже рідкісні зіткнення крапельок.
Так як концентровані емульсії виходять зазвичай методом диспергування, то розмір їх крапельок відносно великий і становить 0,1-1 мкмі більше. Такі крапельки добре видно під звичайним мікроскопом, і концентровані емульсії мають бути віднесені до мікрогетерогенних систем. Крапельки концентрованих емульсій також здійснюють броунівський рух тим більш інтенсивний, чим менше їх розмір. Концентровані емульсії легко седиментують, причому седиментація відбувається тим швидше, чим більша різниця між густиною дисперсної фази та дисперсійного середовища. Якщо дисперсна фаза має меншу щільність, ніж середовище, то спостерігається спливання крапель дисперсної фази.
Агрегативна стійкість концентрованих емульсій може бути зумовлена різними причинами залежно від природи емульгатора. Тому це питання доцільно обговорити під час розгляду типів емульгаторів, які застосовуються отримання емульсій.