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에멀젼 안정성을 향상시키기 위해 최상의 입자를 선택하는 방법은 무엇입니까? 접촉각이 안정성에 미치는 영향을 이해하십시오!
환경에 대한 인식이 높아짐에 따라 기존 유화제에 대한 의문이 점점 커지면서 과학자들은 액체의 안정성을 다시 탐구하게 되었습니다. "램스덴 에멀젼" 또는 "피커링 에멀젼"이라는 기술은 고체 입자를 사용하여 에멀젼을 안정화시키기 때문에 주목을 받고 있습니다. 이 기술은 에멀젼의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경 보호와 비용도 고려하여 신흥 연구 핫스팟이 되었습니다.
램스덴 에멀젼은 고체 입자를 사용하여 물과 오일의 계면을 안정화시키는 에멀젼입니다. 두 상 사이에 입자를 흡착함으로써 입자는 기름 방울의 응집을 효과적으로 방지하여 에멀젼의 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
기존의 에멀젼은 물과 오일로 구성되어 있습니다. 오일이 물과 혼합되어 유중수(O/W) 에멀젼을 형성하면 결국 에너지 감소로 인해 기름 방울이 뭉치게 됩니다. 그러나 고체 입자를 첨가하면 이들 입자가 기름 방울의 표면에 결합하여 서로 뭉치는 것을 방지하여 에멀젼을 더욱 안정하게 만듭니다.
친수성, 모양 및 크기와 같은 입자 특성뿐만 아니라 연속상의 전해질 농도와 두 상의 부피 비율도 모두 에멀젼의 안정성에 영향을 미칩니다. 입자와 기름 방울 사이의 경계면의 접촉각은 입자의 친수성을 설명하는 중요한 지표입니다. 입자와 계면 사이의 접촉각이 낮으면 입자는 대부분 기름 방울에 젖어 기름 방울의 뭉침을 방지하기 어렵습니다. 따라서 부분적으로 친수성인 입자가 동시에 두 액체에 의해 부분적으로 젖어질 수 있어 기름 방울 표면에 더 잘 결합할 수 있기 때문에 부분적으로 친수성인 입자가 더 바람직합니다.
입자와 두 상 사이의 접촉각이 90°일 때 최적의 유제 안정성이 달성되며, 이는 가장 낮은 안정화 에너지를 필요로 합니다.
대부분의 경우 입자가 선호하는 습윤 단계는 유화 시스템의 연속 단계입니다. 우유를 예로 들면 램스덴 에멀젼의 일종으로 우유단백질(카제인) 단위가 유지방 표면에 흡착되어 계면활성제 역할을 합니다. 유화 과정에서 카세인은 손상된 유지방 소구막을 대체하여 유제의 안정성을 향상시킵니다.
지난 20년 동안 전통적인 유화제의 문제점에 초점을 맞춰 Ramsden 유화제는 연구에서 새로운 주목을 받았습니다. 합성나노입자는 램스덴 유화안정제의 주요 연구대상으로 여겨지고 있으나, 최근에는 천연유기입자도 점차 주목을 받고 있다. 이러한 천연 입자는 비용 효율적일 뿐만 아니라 분해 가능하며 재생 가능한 자원에서 얻을 수 있습니다.
실제로 램스덴 에멀젼의 안정성도 양면의 친수성과 소수성이 다른 '야누스 입자'를 사용하면 향상될 수 있는데, 이 방법은 입자가 액체-액체 계면에서 더 높은 흡착 에너지를 갖기 때문에 더욱 효과적이다. 또한 라텍스 입자는 Ramsden 에멀젼을 안정화하는 데 사용될 수도 있으며 융합 및 성형되어 투과성 쉘 또는 캡슐을 형성할 수도 있습니다. 이러한 형태의 포획은 수중수 에멀젼에도 사용될 수 있습니다.피커링 에멀젼은 오일 회수, 물 복원 등의 분야에서 널리 사용됩니다. 특정 유형의 피커링 에멀젼은 위장관에서 안정적으로 유지되며 리파제에 대한 놀라운 저항성을 나타내므로 경구 전달 시스템에서 지질 소화를 제어하고 수요를 충족시키는 데 사용이 용이합니다.
이러한 Ramsden 에멀젼 입자는 마이크로캡슐화를 위한 주형으로 사용되어 폐쇄된 불침투성 캡슐을 형성할 뿐만 아니라 수중수 에멀젼(즉, 상 분리된 수성 폴리머 용액의 분산액)을 만드는 데에도 사용할 수 있습니다. 이러한 캡슐화 기술은 다양한 환경에서 되돌릴 수 있도록 설계될 수 있습니다. 피커링의 안정적인 미세 기포는 초음파 조영제 적용에 잠재적인 가치를 보여줄 수도 있습니다.
유제 안정성에 대한 연구가 심화됨에 따라 과학자들은 유제 안정성을 향상시키는 데 있어 입자 선택, 접촉각 제어 및 표면 특성과 같은 요소의 중요성을 점점 더 많이 발견하고 있습니다. 사람들이 받을까?
