Τι είναι το γαλάκτωμα;
Υπάρχουν διάφορα μείγματα στη Χημεία που γίνονται με συνδυασμό διαφορετικών ουσιών που έχουν διαφορετικά ή παρόμοια μέσα. Ένα γαλάκτωμα είναι ένας σημαντικός τύπος κολλοειδούς που χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς στην καθημερινή ζωή. Πολλά γαλακτώματα που χρησιμοποιούνται είναι ανθρωπογενή και δημιουργημένα για να εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Επιπλέον, τα γαλακτώματα χρησιμοποιούνται επίσης σε διαδικασίες παραγωγής σε βιομηχανίες.
Γαλάκτωμα
Ένα κολλοειδές δύο μη αναμίξιμων υγρών στο οποίο το ένα ρευστό περιέχει μια διασπορά του άλλου υγρού είναι γνωστό ως γαλάκτωμα. Για να το θέσω αλλιώς, ένα γαλάκτωμα είναι ένας μοναδικός τύπος μείγματος που παρασκευάζεται με ανάμειξη υγρών που συνήθως δεν αναμειγνύονται. Η λέξη emulsion προέρχεται από τη λατινική λέξη «emulsus», που σημαίνει «αρμέγω». Η γαλακτωματοποίηση είναι η διαδικασία που μετατρέπει τα μείγματα σε γαλάκτωμα.
Μερικές φορές, η λέξη κολλοειδές και γαλακτώματα χρησιμοποιούνται μαζί. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι για ένα γαλάκτωμα και οι δύο παράγοντες συνδυασμού βρίσκονται στην υγρή φάση ενώ για ένα κολλοειδές ο παράγοντας συνδυασμού μπορεί να είναι οποιουδήποτε μέσου. Επομένως, δεν είναι κάθε κολλοειδές γαλάκτωμα, αλλά κάθε γαλάκτωμα μπορεί να κατηγοριοποιηθεί ως κολλοειδές.
Τύποι μειγμάτων
Μια ομάδα αναμεμειγμένων συστημάτων, όπως γέλες, εναιωρήματα ή διαλύματα μπορούν επίσης να αναφέρονται ως γαλακτώματα. Ένα παράδειγμα είναι ένα φωτογραφικό γαλάκτωμα, ένα τζελ ζελατίνης με μικροσκοπικούς κρυστάλλους διασκορπισμένους παντού. Άλλοι τύποι γαλακτωμάτων είναι το βούτυρο, ένα γαλάκτωμα νερού σε λίπος και η λεκιθίνη στους κρόκους αυγών.
Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τους τύπους μειγμάτων που σχηματίζονται όταν μια διασπαρμένη φάση συνδυάζεται σε ένα διασκορπισμένο μέσο :-
| ΔΙΑΚΟΡΠΗ ΦΑΣΗ | ΜΕΣΟ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ | ΤΥΠΟΣ ΚΟΛΛΟΕΙΔΗΣ |
| Στερεά | Στερεά | Στερεά |
| Στερεά | Υγρό | Στερεά |
| Στερεά | Αέριο | Αεροζόλ |
| Υγρό | Στερεά | Τζελ |
| Υγρό | Υγρό | Γαλάκτωμα |
| Υγρό | Αέριο | Αεροζόλ |
| Αέριο | Στερεά | Στερεά |
| Αέριο | Υγρό | Αφρός |
Διαδικασία γαλακτωματοποίησης
- Όταν η επιφανειακή τάση επαφής μεταξύ δύο υγρών μειωθεί, μπορεί να προκύψει γαλακτωματοποίηση. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο.
- Ένας γαλακτωματοποιητής μπορεί να σχηματίσει μια μεμβράνη πάνω από μια φάση ενός μείγματος, με αποτέλεσμα κηλίδες που υποτάσσονται η μία την άλλη και παραμένουν ομοιόμορφα κατανεμημένες ή αιωρούνται.
- Το ιξώδες του μέσου αυξάνεται από ορισμένα γαλακτωματικά, επιτρέποντας στους κόκκους να παραμείνουν σε αιώρηση. Η ακακία, τα υδροκολλοειδή τραγακάνθου και η γλυκερίνη είναι μερικά από τα κοινά παραδείγματα των διαδικασιών γαλακτωματοποίησης.
Θεωρίες για τη γαλακτωματοποίηση
Η διαδικασία της γαλακτωματοποίησης μπορεί να περιλαμβάνει μια ποικιλία χημικών και φυσικών διεργασιών.
- Θεωρία επιφανειακής τάσης – Αυτή η θεωρία δηλώνει ότι η γαλακτωματοποίηση συμβαίνει όταν μειώνεται η επιφανειακή τάση μεταξύ δύο σταδίων.
- Θεωρία απώθησης – Ο γαλακτωματοποιητής σχηματίζει ένα φιλμ σε μια φάση, σχηματίζοντας σφαιρίδια που απωθούν το ένα το άλλο, σύμφωνα με τη θεωρία της απώθησης. Παραμένουν σε αναστολή στη φάση διασποράς λόγω αυτής της απωστικής δύναμης.
- Τροποποίηση ιξώδους – Η ακακία, η τραγακάνθη, η πολυαιθυλενογλυκόλη και άλλα γαλακτωματικά αυξάνουν το ιξώδες του μέσου, το οποίο βοηθά στη δημιουργία και τη διατήρηση του αιωρήματος των σφαιριδίων στη φάση διασποράς.
Γαλακτωματοποιητικός παράγοντας
Οι γαλακτωματοποιητές είναι ενεργά συστατικά που χρησιμοποιούνται για τη σταθεροποίηση των δύο φάσεων στα γαλακτώματα. Λειτουργεί στη διεπαφή για να βελτιώσει την κινητική σταθερότητα ενός γαλακτώματος, διασφαλίζοντας ότι η ποσότητα των σωματιδίων δεν μεταβάλλεται σημαντικά με την πάροδο του χρόνου, σταθεροποιώντας έτσι το γαλάκτωμα.
Οι γαλακτωματοποιητές είναι χημικές ουσίες με ένα πολικό ή υδρόφιλο (υδατοδιαλυτό) μέρος και ένα μη πολικό (υδρόφοβο ή λιπόφιλο) μέρος. Ως αποτέλεσμα, οι γαλακτωματοποιητές έχουν διάφορους βαθμούς διαλυτότητας τόσο στο νερό όσο και στο λάδι.
Οι γαλακτωματοποιητές και τα σωματίδια γαλακτωματοποίησης, σύμφωνα με τον κανόνα Bancroft, προάγουν ενεργά τη διασπορά της φάσης, καθώς δεν διαλύονται καλά. Οι πρωτεΐνες, για παράδειγμα, διαλύονται καλύτερα σε υγρό παρά σε λάδι, με αποτέλεσμα γαλακτώματα λάδι σε νερό.
Εφαρμογές γαλακτώματος
- Τα μείγματα λαδιού σε νερό χρησιμοποιούνται ευρέως στα τρόφιμα. Το βούτυρο, η μαργαρίνη, το ομογενοποιημένο γάλα, η μαγιονέζα και άλλα παρόμοια προϊόντα είναι παραδείγματα.
- Στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης, τα γαλακτώματα χρησιμοποιούνται σε πολλές φαρμακευτικές και καλλυντικές δοσολογικές μορφές. Τα γαλακτώματα είναι καλλυντικά όπως ενυδατικά, κρέμες και διφασικά ντεμακιγιάζ. Τα γαλακτώματα χρησιμοποιούνται σε πολλές από του στόματος και τοπικές δοσολογικές μορφές.
- Τα εμβόλια και τα μικρόβια χορηγούνται με τη χρήση μικρογαλακτωμάτων. Τα σκευάσματα γαλακτώματος περιλαμβάνουν μουρουνέλαιο, κορτιζόλη και πολυσπορίνη.
- Τα γαλακτώματα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πολυμερών διασπορών στη χημική σύνθεση. Αυτά περιλαμβάνουν τα βασικά συστατικά που χρησιμοποιούνται σε κόλλες και χρώματα.
Συμπέρασμα
Το γαλάκτωμα είναι ένα σημαντικό μείγμα στον τομέα της χημείας που χρησιμοποιείται σε διάφορες φαρμακευτικές και μεταποιητικές βιομηχανίες τροφίμων. Αυτά τα μείγματα χρησιμοποιούνται συνήθως σε διαφορετικά προϊόντα. Οι τύποι γαλακτώματος εμφανίζουν τη διαλυτότητα των διαφορετικών συστατικών με τα οποία μπορούν να πειραματιστούν και να μελετηθούν στη χημεία.
