Статьи
Как приготовить эмульгатор. 03.06.2017 10:56
Рассмотрим основные понятия.
1.Эмульгатор.
Эмульгатор — это обязательный компонент для приготовления домашнего крема. Поэтому будем с ним разбираться.
Благодаря эмульгаторам, эмульсия остается стабильной, то есть не расслаивается, остается однородной. Эмульгаторы, как правило, являются органическими соединениями. Это преимущественно растворимые вещества, обладающие свойством понижать поверхностное натяжение на границе обеих фаз (водной и масляной) эмульсии. На вид, они воскообразные в виде пластинок, стружки, горошинок.
Как устроен эмульгатор.
Эмульгатор имеет вытянутую молекулу. С одного конца она – гидрофильная, то есть притягивает к себе воду, а другой конец липофильный — притягивает масло. Эмульгатор выступает связкой между этими двумя несовместимыми веществами и не позволяет им расслаиваться. При этом после эмульгирования одна фаза например, масло в виде мелких капель распределяется во второй фазе — воде и наоборот.
В качестве эмульгаторов в косметике используются:
— различные ПАВ (поверхностно-активные вещества). Липиды, жирные спирты (в основном для моющих средств).
— натуральные эмульгаторы растительного и животного происхождения. Моно — и ди-глицериды стеариновой кислоты, лауриновая, олеиновая, стеариновая кислоты и др.
Эмульгаторы разделяются на два типа:
- Гидрофильные – растворяются в воде
- Липофильные – растворяются в масле.
2. Эмульсия.
Эмульсия состоит из двух или более жидких фаз. Мы будем рассматривать только двухфазную эмульсию. Фаза масляная и фаза гидрофильная (водная).
Эмульгирование — это процесс образования устойчивой (стабилизированной) эмульсии, способной сохраняться во времени, не разрушаясь.
Как делают эмульсии.
Эмульсии обычно готовят путем энергичного взбивания жирной и водной фазы. Для создания нужного типа эмульсии необходимо перед смешиванием фаз тщательно растворить эмульгатор, либо в воде, либо в масле, в зависимости от типа эмульгатора. Часто для этого требуется подогрев обеих фаз. Иногда достаточно комнатной температуры. В описании к эмульгатору указывается необходимая температура нагрева (обычно 50-70С) и рекомендации по применению. После полного растворения гидрофильного эмульгатора в воде или липофильного в масле, фазы смешиваются. Для того, чтобы процесс эмульгирования произошел удачно, температура обеих фаз должна быть одинаковой. Важно также постепенное введение внутренней фазы, которое позволяет добиться ее равномерного и полного распределения. Примеры эмульсий в природе: молоко, млечный сок растений, кровь.
Виды эмульсий.
Все эмульсии делятся на два основных типа:
Прямые эмульсии — масло в воде, дисперсионной фазой ( то, в чем растворяется) которых выступает вода.
Обратные эмульсии — вода в масле, где дисперсионная фаза, соответственно — масло.
Примечание! Подробнее о дисперсии и других видах эмульсии вы можете посмотреть на химических форумах, но скорее всего, в домашнем изготовлении крема эта информация вам не пригодится.
От каких факторов зависит тип эмульсии, получаемой в результате.
— от порядка смешения фаз,
— от природы и способа введения эмульгатора,
— от техники эмульгирования.
Что может повлиять на свойства эмульгатора:
- примеси в воде и масле (хлорированная или слишком жесткая вода) (-),
- электролиты и кислоты (лимонная кислота, соль) (-),
- присутствие соэмульгаторов и загустителей (например, гуар) (+),
- температура смешиваемых фаз недостаток температуры или перегрев,
- соотношения смешиваемых фаз (не выверенная пропорция масленой и водной фазы),
- рН смешиваемых фаз, Индикаторные универсальные бумаги,
- интенсивность взбивания,
- время эмульгирования.
Прямые эмульсии «Масло – вода»:
Что такое прямая эмульсия, можно привести на примере молока. В молоке плавают капельки жира, где основная среда — вода. Если молоко попытаться разбавить маслом, то масло будет плавать на поверхности, а если водой, то вода раствориться и станет однородной с общей массой.
В Прямых эмульсиях мельчайшие капельки масла распределены в водной среде и стабилизированы слоем эмульгатора или ПАВ (поверхностно-активные вещества) так, что полярная часть молекул эмульгатора обращена в водную фазу, а неполярная часть – к маслу, внутрь капли. Вокруг каждой частицы масла формируются развитые межфазные слои, которые защищают капельки масла от слияния друг с другом, а всю эмульсию от расслаивания. Другими словами, такая эмульсия будет стабильной. Они действуют охлаждающе в силу высокого содержания в них свободной воды. Они легко распределяются, быстро впитываются и обычно не оставляют после себя жирного блеска. Для однократного долговременного применения, в частности при сухой коже, прямые эмульсии непригодны, так как вследствие быстрого испарения воды они продолжают стимулировать трансэпидермальную потерю воды и тем самым усиливают высыхание кожи, поэтому их целесообразно применять попеременно с водомасляными системами.
По материалам книг:
“Основы косметической химии” под редакцией Пучковой Т. В.
“Косметические кремы и эмульсии. Состав, методы получения и испытаний” Г. Кутц
Достоинства Прямых эмульсий
- Обладают легкой текстурой.
- Легко наносятся и быстро впитываются в кожу.
- Не оставляет жирного блеска.
- Не образуют пленки, хотя иногда и не помешало бы.
- Оказывают охлаждающее воздействие.
- Масло быстро проникает во внутренние слои.
- Являются проводником для биологически активных веществ в кожу.
Недостатки Прямых эмульсий
- Почти не обладают барьерными функциями.
- Легко смываются водой.
- Эмульгаторы для прямых эмульсий способствуют вымыванию кожных пептидов, что приводит к разрушению кожного барьера.
- Кажется, что должны увлажнять, но в результате приводят к обезвоживанию и сухости кожи. Приходится вводить дополнительные увлажняющие средства, глицерин, гиалуроновую кислоту и др.
На основе Прямых эмульсий рекомендуется создавать косметические средства для:
- устранения акне,
- снятия воспалений,
- лечения дерматоза и экземы,
- создания возрастной косметики, для нормальной и комбинированной кожи, склонной к сухости,
- создания дневного крема в качестве основы под декоративную косметику.
Содержание воды в Прямых эмульсиях должно быть не менее 50%, в противном случае могут образовываться смешанные формы.
Обратные эмульсии «Вода—масло».
В обратных эмульсиях мельчайшие капельки воды распределены в масляной среде и стабилизированы слоем эмульгатора или ПАВ (или и тем, и другим), так что полярная часть молекул эмульгатора обращена в водную фазу, а неполярная часть – в масляную фазу. Межфазные слои вокруг каждой капельки воды не дают им слипаться и защищают эмульсию от расслаивания. Вследствие своей липофильной внешней фазы системы типа “вода-масло” даже при высоком содержании воды являются пережиривающими системами, которые показаны преимущественно при сухой коже. При нанесении на кожу диспергированная вода высвобождается. Тонкая жировая пленка впитывается в верхние слои дермы, что позволяет предотвратить испарение влаги с поверхности и обратить ее вглубь рогового слоя кожи.
По материалам книг:
“Основы косметической химии” под редакцией Пучковой Т. В.
“Косметические кремы и эмульсии. Состав, методы получения и испытаний” Г. Кутц
Достоинства обратных эмульсий
- Считаются более физиологичными.
- Хорошо совмещаются с кожей.
- Являются хорошим проводником для водорастворимых веществ.
- Не смываются водой.
- Обладают прекрасными барьерными свойствами, особенно от атмосферных воздействий.
- Удерживают влагу, обеспечивают проникновение влаги в эпидермис. Обладают эффективным увлажняющим свойством.
Недостатки обратных эмульсий
- Трудно распределяются по коже.
- Создают ощущение жирности, липкости и тяжести на коже.
- Оставляют жирный блеск.
- Способствуют расширению пор и образованию акне.
- Не подходят для жирной кожи.
На основе обратных эмульсий рекомендуется создавать косметические средства для:
- лечения псориаза,
- лечения дерматозов и сухой экземы,
- лечения микозов,
- ухода за сухой кожей,
- создания ночных и питательных кремов,
- создания Косметики –УФ-фильтров,
- ухода за чувствительной кожей,
- ухода за детской кожей.
Обратная эмульсия образуется непосредственно при добавлении воды в масляный раствор эмульгатора. Эти условия, выполняются только при введении небольших количеств воды, буквально по капле. То есть в масленую фазу постепенно, маленькими частями, по каплям вводится водная фаза. Добавляемая вода не должна скапливаться на поверхности, а должна уходить «вовнутрь», в масло, при постоянном перемешивании.
В противном случае может произойти обращение фаз и получится прямая эмульсия, которая вдобавок может оказаться нестабильной.
Важное замечание: Обратная эмульсия получается только при наличии специального эмульгатора, а не из-за смены очереди добавления компонентов! Считается, что сделать обратную эмульсию в домашних условиях, гораздо сложнее. Эти эмульсии создаются при наличии специальных эмульгаторов и оборудования.
Проценты соотношений:
- Процент масляной фазы 60-80%, (где, 60% более оптимальное количество)
- Процент эмульгатора 5-10% от водной фазы
- Водная фаза 20-30%. Чем выше процент воды, тем более вязкой и менее стабильно получиться ваша эмульсия.
Чтобы стабилизировать обратные эмульсии можно применять (
- Физраствор (водный раствор хлорида натрия).
- Глицерин в пределах концентрации 3-15%.
- Воск пчелиный (для тяжелых кремов).
- Воск карнаубский
- Масло сального дерева.
- Камеди (добавляется в водную фазу).
- Эмульгаторы для обратных эмульсий.
- Ланолин безводный.
Эмульгаторы для обратных эмульсий:
- сорбитан стеарат / спан-60
- Sorbitan Olivate(сорбитан Оливат) HLB = 4.7.
- Монтанов68
- Никкомульс WO NS
- Hostacerin (Хостацерин)
Несколько советов для домашнего теста на тип эмульсии.
— прямая эмульсия легко смешивается с водой, обратная – с маслом.
— если крем капнуть на парафин и капля растекается, то эмульсия обратная, если нет, то прямая.
— прямая эмульсия легко смывается водой, обратная — оставляет жирную пленку на коже.
— если крем растворяется в воде, то он является прямой эмульсией, если в масле — обратной эмульсией.
Ответы специалистов на часто задаваемые вопросы:
1.Как проверить, что получилась обратная эмульсия?
Если капнуть каплю в кипяток, то она останется в том же виде, не раствориться и не распадется.
2.Если эмульсия получилась густая, значит она получилась обратная?
Нет. Прямая эмульсия так же может быть густой!
3. Какой эмульгатор подойдет для домашнего применения?
Не все эмульгаторы для этого пригодны. Нужно брать тот, который рекомендован для домашнего использования.
Источник
Лабораторная работа №1
опыты и эксперименты по химии (10 класс)
Лабораторная работа №1 по теме «Дисперсные системы»
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| laboratornaya_rabota_no1.docx | 50.52 КБ |
Как сдать ЕГЭ на 80+ баллов?
Репетиторы Учи.Дома помогут подготовиться к ЕГЭ. Приходите на бесплатный пробный урок, на котором репетиторы определят ваш уровень подготовки и составят индивидуальный план обучения.
Бесплатно, онлайн, 40 минут
Предварительный просмотр:
Воробьева Ольга Николаевна
Лабораторная работа №1
Цель: получить дисперсные системы и исследовать их свойства, научиться готовить суспензию и эмульсию; решать задачи на определение массовой доли компонентов смеси и примесей.
Оборудование: карбонат кальция, масло, вода, химический стакан, стеклянные палочки, мука, желатин, фонарик.
Чистые вещества в природе встречаются очень редко, чаще всего встречаются смеси. Смеси разных веществ в различных агрегатных состояниях могут образовывать гомогенные (растворы) и гетерогенные (дисперсные) системы.
Дисперсными называют гетерогенные системы, в которых одно вещество — дисперсная фаза (их может быть несколько) в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объеме другого — дисперсионной среде.
Среда и фазы находятся в разных агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу, дисперсные системы делятся 2 группы:
- грубодисперсные (взвеси) с размерами частиц более 100 нм. Это непрозрачные системы, в которых фаза и среда легко разделяются отстаиванием или фильтрованием. Это эмульсии, суспензии, аэрозоли.
- тонкодисперсные — с размерами частиц от 100 до 1 нм. Фаза и среда в таких системах отстаиванием разделяются с трудом. Это золи (коллоидные растворы «клееподобные») и гели (студни).
Коллоидные системы прозрачны и внешне похожи на истинные растворы, но отличаются от последних по образующейся “светящейся дорожке” – конусу при пропускании через них луча света. Это явление называют эффектом Тиндаля.
При определенных условиях в коллоидном растворе может начаться процесс коагуляции. Коагуляция – явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок. При этом коллоидный раствор превращается в суспензию или гель.
Гели или студни представляют собой студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей. Со временем структура гелей нарушается (отслаивается) – из них выделяется вода. Это явление синерезиса. Посмотрите учебный фильм «Дисперсные системы» используя ссылку https://youtu.be/LVFLbTowgsY или qr-код 
Начертите таблицу для оформления опытов.
Задание 1. Приготовление суспензии карбоната кальция в воде и изучение ее свойств.
В стеклянную пробирку влить 4-5 мл воды и всыпать 1-2 ложечки карбоната кальция. Пробирку закрыть резиновой пробкой и встряхнуть пробирку несколько раз. В наблюдениях отметьте внешний вид и видимость частиц, способность осаждаться и способность к коагуляции.
Ссылка и qr-код для просмотра видеоопыта https://youtu.be/8n7UFzWQ-wI
Задание 2. Приготовление эмульсии масла в воде и изучение ее свойств.
В стеклянную пробирку влить 4-5 мл воды и 1-2 мл масла, закрыть резиновой пробкой и встряхнуть пробирку несколько раз. В наблюдениях отметьте внешний вид и видимость частиц, способность осаждаться и способность к коагуляции.
Ссылка и qr-код для просмотра видеоопыта https://youtu.be/8n7UFzWQ-wI
Задание 3. Приготовление коллоидного раствора и изучение его свойств.
В стеклянный стакан с горячей водой внести 1-2 ложечки муки (или желатина), тщательно перемешать. Пропустить через раствор луч света фонарика на фоне темной бумаги. В наблюдениях отметьте внешний вид и видимость частиц, способность осаждаться и способность к коагуляции. Наблюдается ли эффект Тиндаля?
Ссылка и qr-код для просмотра видеоопыта https://youtu.be/pCrD2Zs9Ipg
1. Дисперсная система это:
а) гомогенная система б) гетерогенная система в) верно а и б
2. Туману соответствует дисперсная система: а) ж/г б) ж/ж в) г/ж
3. Нефти соответствует дисперсная система: а) ж/г б) ж/ж в) г/ж
4. Зубной пасте соответствует дисперсная система: а) т/г б) т/т в) т/ж
5. Сплавам соответствует дисперсная система: а) ж/г б) т/т в) г/ж
6. Из перечня выберите лишнее слово и подчеркните его: гель, суспензия, золь
7. Из перечня выберите лишнее слово и подчеркните его: золь, суспензия, аэрозоль
8. Что объединяет данные слова: мармелад, зефир, холодец
Ответ запишите в виде одного слова__________________________
9. Что объединяет данные слова: молоко, нефть, подсолнечное масло в воде.
Ответ запишите в виде одного слова__________________________
10. Что объединяет данные слова: лак для волос, дезодорант, пылевое облако.
Ответ запишите в виде одного слова__________________________
Источник
