Language
Country/Area
No result found
Bagaimana cara memilih partikel terbaik untuk meningkatkan stabilitas emulsi? Pahami dampak sudut kontak terhadap stabilitas!
Dengan meningkatnya kesadaran lingkungan, pengemulsi tradisional semakin dipertanyakan, mendorong para ilmuwan untuk kembali meneliti stabilitas cairan. Sebuah teknologi yang disebut "emulsi Ramsden" atau "emulsi Pickering" telah menarik perhatian karena menggunakan partikel padat untuk menstabilkan emulsi. Teknologi ini tidak hanya dapat meningkatkan stabilitas emulsi, tetapi juga mempertimbangkan perlindungan lingkungan dan biaya, menjadikannya pusat penelitian yang sedang berkembang.
Emulsi Ramsden adalah emulsi yang menggunakan partikel padat untuk menstabilkan antarmuka air-minyak. Dengan menyerap partikel di antara kedua fase, partikel tersebut dapat secara efektif mencegah penggumpalan tetesan minyak, sehingga meningkatkan stabilitas emulsi.
Emulsi tradisional terdiri dari air dan minyak. Ketika minyak dicampur ke dalam air untuk membentuk emulsi air dalam minyak (O/W), tetesan minyak pada akhirnya akan menggumpal karena pengurangan energi. Namun, ketika partikel padat ditambahkan, partikel-partikel ini dapat mengikat permukaan tetesan minyak, mencegahnya saling menggumpal, sehingga membuat emulsi lebih stabil.
Karakteristik partikel seperti hidrofilisitas, bentuk dan ukuran, serta konsentrasi elektrolit dalam fase kontinyu dan rasio volume kedua fase, semuanya memengaruhi stabilitas emulsi. Sudut kontak pada antarmuka antara partikel dan tetesan minyak merupakan indikator penting untuk menggambarkan hidrofilisitas partikel. Jika sudut kontak antara partikel dan antarmuka rendah, partikel akan sebagian besar dibasahi oleh tetesan minyak, sehingga sulit untuk mencegah penggumpalan tetesan minyak. Oleh karena itu, partikel yang sebagian hidrofilik lebih diinginkan karena partikel tersebut dapat dibasahi sebagian oleh kedua cairan pada saat yang sama, sehingga mengikat lebih baik ke permukaan tetesan minyak.
Stabilitas emulsi yang optimal tercapai ketika sudut kontak antara partikel dan kedua fase adalah 90°, yang membutuhkan energi stabilisasi terendah.
Dalam kebanyakan kasus, fase pembasahan yang disukai partikel akan menjadi fase kontinu dalam sistem emulsi. Mengambil susu sebagai contoh, ini adalah jenis emulsi Ramsden. Unit protein susu (kasein) diadsorpsi pada permukaan gumpalan lemak susu dan bertindak sebagai surfaktan. Selama proses emulsifikasi, kasein menggantikan membran gumpalan lemak susu yang rusak, sehingga meningkatkan stabilitas emulsi.
Dalam 20 tahun terakhir, dengan fokus pada masalah pengemulsi tradisional, emulsi Ramsden telah mendapatkan perhatian baru dalam penelitian. Nanopartikel sintetis dianggap sebagai objek penelitian utama penstabil emulsi Ramsden, tetapi baru-baru ini partikel organik alami juga secara bertahap mendapat perhatian. Partikel alami ini tidak hanya hemat biaya, tetapi juga dapat terurai dan dapat diperoleh dari sumber daya terbarukan.
Emulsi Pickering digunakan secara luas di berbagai bidang seperti pemulihan minyak dan pemulihan air. Jenis emulsi Pickering tertentu tetap stabil di saluran pencernaan dan menunjukkan ketahanan yang mengejutkan terhadap lipase, yang memudahkan penggunaannya dalam sistem pengiriman oral untuk mengendalikan pencernaan lipid dan memenuhi permintaan.
Faktanya, stabilitas emulsi Ramsden juga dapat ditingkatkan dengan menggunakan "partikel Janus" dengan sifat hidrofilisitas dan hidrofobisitas yang berbeda di kedua sisi. Metode ini lebih efektif karena partikel memiliki energi adsorpsi yang lebih tinggi pada antarmuka cair-cair. Selain itu, partikel lateks juga dapat digunakan untuk menstabilkan emulsi Ramsden dan dapat dilebur dan dicetak untuk membentuk cangkang atau kapsul yang permeabel. Bentuk penjebakan ini juga dapat digunakan dalam emulsi air-dalam-air.
Partikel emulsi Ramsden ini dapat digunakan tidak hanya sebagai templat untuk mikroenkapsulasi, membentuk kapsul tertutup dan kedap air, tetapi juga untuk membuat emulsi air dalam air (yaitu, dispersi larutan polimer berair yang dipisahkan fase). Teknik enkapsulasi tersebut dapat dirancang agar dapat dibalik dalam lingkungan yang berbeda. Mikrogelembung stabil Pickering juga dapat menunjukkan nilai potensial dalam penerapan agen kontras ultrasonik.
Dengan semakin mendalamnya penelitian tentang stabilitas emulsi, para ilmuwan semakin menemukan pentingnya faktor-faktor seperti pemilihan partikel, kontrol sudut kontak, dan karakteristik permukaan dalam meningkatkan stabilitas emulsi. Jadi di masa mendatang, dalam teknologi ini, terobosan dan aplikasi apa lagi yang akan didapatkan orang?
