Πώς λειτουργούν οι γαλακτωματοποιητές

Ένα γαλάκτωμα είναι η κολλοειδής διασπορά δύο μη αναμίξιμων υγρών όπου το ένα υγρό δρα ως μέσο διασποράς και το άλλο ως διασκορπισμένη φάση. Με πιο απλά λόγια, είναι ένας ειδικός τύπος μείγματος που παρασκευάζεται συνδυάζοντας δύο υγρά που συνήθως δεν αναμειγνύονται.

Η λέξη γαλάκτωμα προέρχεται από τον λατινικό όρο «emulgere», που σημαίνει το γάλα (το γάλα είναι ένα παράδειγμα γαλακτώματος νερού και λίπους). Η γαλακτωματοποίηση είναι η διαδικασία μετατροπής ενός υγρού μείγματος σε γαλάκτωμα.

Παραδείγματα γαλακτώματος 

• Ένα μείγμα νερού και λαδιού σχηματίζει ένα γαλάκτωμα όταν ανακινείται μαζί
• Το βούτυρο είναι ένα γαλάκτωμα νερού και λίπους.
• Η μαγιονέζα είναι ένα γαλάκτωμα λαδιού σε νερό που σταθεροποιείται με τη βοήθεια λεκιθίνης στον κρόκο αυγού.
• Η κρέμα πάνω από έναν εσπρέσο.

Πώς λειτουργούν οι γαλακτωματοποιητές;

Ανάλογα με τη φύση τους, οι γαλακτωματοποιητές μπορεί να είναι νερό σε λάδι (w/o) ή λάδι σε νερό (o/w).

Ένα παράδειγμα γαλακτώματος λάδι σε νερό είναι το γάλα, όπου η κρέμα ή το λίπος σχηματίζουν μικροσκοπικά σταγονίδια μέσα στο αποβουτυρωμένο γάλα. Από την άλλη πλευρά, η μαργαρίνη είναι ένα γαλάκτωμα τύπου νερό σε λάδι όπου σταγονίδια νερού γάλακτος βρίσκονται σε ένα μείγμα λίπους και φυτικών ελαίων.

Σε οποιαδήποτε από τις περιπτώσεις, τα γαλακτώματα είναι απαραίτητα για να αποτραπεί η συνένωση των αιωρούμενων σωματιδίων.

Το τελευταίο συμβαίνει όταν παρόμοια σωματίδια συνδυάζονται για να σχηματίσουν πιο ογκώδη σωματίδια, οδηγώντας στον διαχωρισμό του διασκορπισμένου μέσου και της διεσπαρμένης φάσης. Δημιουργεί μια μεμβράνη σε μια φάση στο μείγμα για να σχηματίσει σφαιρίδια που απωθούν το ένα το άλλο, επιτρέποντάς τους έτσι να απλωθούν ομοιόμορφα.

Οι γαλακτωματοποιητές σχηματίζουν φυσικά εμπόδια που εμποδίζουν τη συνένωση των σταγονιδίων. αποτελούνται από υδρόφιλα και υδρόφοβα άκρα. Ως εκ τούτου, οι γαλακτωματοποιητές έλκονται από πολικές και μη πολικές ενώσεις.

Ιδιότητες γαλακτωμάτων

Ακολουθούν οι ιδιότητες των γαλακτωμάτων.

• Σε ένα γαλάκτωμα, υπάρχει ένα μέσο διασποράς και μια φάση διασποράς.
• Δείχνουν μια θολή εμφάνιση καθώς το φως διασκορπίζεται μεταξύ των πολλών διεπαφών φάσεων όταν περνά μέσα από το γαλάκτωμα.
• Εμφανίζουν το φαινόμενο Tyndall. Τα αραιά γαλακτώματα με φως χαμηλού μήκους κύματος διασκορπίζονται περισσότερο σε κλάσματα και εμφανίζονται ελαφρώς μπλε.
• Μπορούμε να διασπάσουμε τα γαλακτώματα σε συστατικά υγρά χρησιμοποιώντας φυσικές μεθόδους όπως θέρμανση, κατάψυξη και φυγοκέντρηση.
• Δεδομένου ότι τα γαλακτώματα είναι υγρά, δεν έχουν στατική εσωτερική δομή.
• Όταν διασκορπίζονται σε ίσες αναλογίες, οι γαλακτωματοποιητές εμφανίζονται σε λευκό.
• Δύο υγρά μπορούν να σχηματίσουν διαφορετικά γαλακτώματα, όπως γαλάκτωμα λάδι σε νερό ή γαλάκτωμα νερό σε λάδι, ακόμη και πολλαπλά γαλακτώματα όπως νερό σε λάδι σε νερό.

Μέθοδοι αναγνώρισης του τύπου γαλακτωμάτων

Μπορούμε να μάθουμε τον τύπο ενός γαλακτώματος με τις ακόλουθες δοκιμές:

• Δοκιμή αραίωσης: 

Σε αυτή τη δοκιμή, προσθέτουμε νερό ή λάδι στο γαλάκτωμα.

Αν προσθέσουμε νερό και αναμειχθεί με το γαλάκτωμα, το γαλάκτωμα είναι τύπου λάδι σε νερό (o/w). Εάν το νερό δεν αναμιγνύεται με το γαλάκτωμα, ονομάζεται τύπος νερού σε λάδι (w/o).

Εκτός από νερό, αν προσθέσουμε λάδι στο γαλάκτωμα και ανακατευτεί, είναι του τύπου νερό σε λάδι.

• Δοκιμή διαλυτότητας βαφής: 

Μπορούμε να πραγματοποιήσουμε αυτή τη δοκιμή προσθέτοντας μια υδατοδιαλυτή βαφή στο γαλάκτωμα. Εάν το γαλάκτωμα γίνει κόκκινο, είναι τύπου λάδι σε νερό και αντίστροφα.

• Δοκιμή αγωγιμότητας: 

Σε αυτή τη δοκιμή, προσθέτουμε κάποια ποσότητα ηλεκτρολύτη στο γαλάκτωμα για να μετρήσουμε την αγωγιμότητά του.

Ας υποθέσουμε ότι δείχνει αύξηση της αγωγιμότητας. Τότε μπορούμε να πούμε ότι το γαλάκτωμα είναι τύπου λάδι σε νερό. Από την άλλη πλευρά, εάν δεν υπάρχει αλλαγή στην αγωγιμότητα, το γαλάκτωμα είναι τύπου νερό σε λάδι.

Εφαρμογές γαλακτωμάτων

Ας δούμε τις εφαρμογές των γαλακτωμάτων.

• Έχει ευρείες εφαρμογές στη φαρμακοβιομηχανία για την παρασκευή λοσιόν και κρέμες που το σώμα μπορεί να απορροφήσει εύκολα. Αρκετές αλοιφές είναι γαλακτώματα λαδιού σε νερό και νερού σε λάδι τύπου.
• Οι ιδιότητες των γαλακτωμάτων είναι χρήσιμες στο πλύσιμο των ρούχων. χρησιμεύει ως βάση των καθαριστικών δράσεων των σαπουνιών.
• Όταν χύνονται σε νερό, τα συνήθως χρησιμοποιούμενα απολυμαντικά όπως το φαινύλιο λειτουργούν ως γαλάκτωμα τύπου λάδι σε νερό.
• Η διαδικασία γαλακτωματοποίησης βοηθά επίσης στη διαδικασία πέψης του ανθρώπινου σώματος.
• Τα γαλακτώματα είναι επίσης χρήσιμα για την κατασκευή πολυμερών διασπορών.
• Οι γαλακτωματοποιητές χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως για την κατάσβεση πυρκαγιών.
• Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε γαλακτώματα στην κατασκευή εμβολίων και στις βιομηχανίες τροφίμων.
• Τα γαλακτώματα όπως το υγρό κοπής είναι ένας τύπος ψυκτικού που χρησιμοποιείται στην κατεργασία μετάλλων.

Συμπέρασμα

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι ένα γαλάκτωμα είναι ένα μείγμα που αποτελείται από δύο υγρά που δεν αναμειγνύονται. Η λέξη emulsion έχει λατινική προέλευση και είναι δύο τύπων, απλά και σύνθετα γαλακτώματα. Μπορούμε να τα υποδιαιρέσουμε περαιτέρω σε τύπους λάδι σε νερό και νερό σε λάδι.

Μπορούμε να εκτελέσουμε τρεις τύπους δοκιμών για να αναγνωρίσουμε τον τύπο του γαλακτώματος, δηλαδή την αγωγιμότητα, τη διαλυτότητα της βαφής και τη δοκιμή αραίωσης. Επιπλέον, αυτά τα γαλακτώματα έχουν ευρείες εφαρμογές, όπως η παρασκευή καλλυντικών, φαρμακευτικών προϊόντων, υλικών επιβραδυντικών πυρκαγιάς, ακόμη και η πέψη από τον άνθρωπο.

Μπορούμε εύκολα να αναγνωρίσουμε ένα γαλάκτωμα από τις ιδιότητές του. Αυτές οι ιδιότητες περιλαμβάνουν το φαινόμενο Tyndall, την θολή εμφάνιση και το λευκό χρώμα όταν διασκορπίζονται σε ίσες αναλογίες.