Phương Nam Co LTD
© 29/7/2021 - Vietnam12h.com Application

Tween polysorbate 80 lựa chọn để điều chế các nhũ tương

Trong một dãy các chất hoạt động bề mặt được sử dụng để điều chế các nhũ tương như axit, ancol và glycol, hay tween polysorbate 80 có một vị trí quan trọng để điều chỉnh hệ nhũ tương, chúng được gọi là chất đồng  hoạt động bề mặt.

Để điều chỉnh dầu “hòa tan” người ta thường sử dụng chất đồng hoạt động bề mặt là axit hữu cơ như axit oleic, axit naphtenic, axit resimic, trong sản xuất người ta thường sử dụng tween polysorbate 80, span 80 hay triethanolamine tea. Thuận lợi của các chất đồng hoạt động bề mặt tween polysorbate 80, span 80 hay triethanolamine là người ta có thể điều chỉnh độ lipophin hay hiđrophin của chúng dễ dàng bằng cách trung hòa hỗn hợp chất nhũ hóa và chất tạo nhũ (émulsifiants/émulsifiés).

Các ancol phân chia nhiều hay ít theo trọng lượng phân tử của nó giữa các pha nước, pha tiếp giáp và pha dầu, biểu lộ tương đối nhạy cảm theo bản chất và lượng sử dụng của nó, theo năng lượng tương tác can thiệp ở tỷ số  winsor R và đặc biệt theo năng lượng tương tác giữa các mạch lipophin của chất hoạt động bề mặt ELCO và năng lượng tương tác giữa đầu phân cực của chất hoạt động bề mặt và pha nước EHCW.

Ứng dụng của ancol và glycol.

Trong dãy chất đồng chất hoạt động bề mặt  chứa nhóm chức ancol, cần phân biệt hai nhóm khác nhau: một nhóm rất hiđrophin và một nhóm lipophin nhiều. Theo tiêu chuẩn này chúng được sử dụng để tạo ra các nhũ tương tối ưu với lượng sử dụng một lượng nhỏ cặp chất hoạt động bề mặt và đồng hoạt động bề mặt. Ở đây chúng ta nên chọn tween polysorbate 80 làm nguyên liệu

Tổng năng lượng tương tác của các cặp chất hoạt động bề mặt/đồng chất hoạt động bề mặt  theo đơn vị bề mặt ở giới hạn của hai pha được cho bởi ELco và EHcw như đã nói ở trên

Với các ancol và glycol theo hướng lipophin, nói chung khi mạch cacbon của chúng có nhiều hơn 4 nguyên tử cacbon.

Điều này dẫn đến làm giảm sự tương tác giữa pha tiếp giáp và dầu, pha tiếp giáp và nước, ngay khi tăng lượng chất đồng chất hoạt động bề mặt vào tướng tiếp giáp.

Sự giảm năng lượng bằng cách sử dụng ancol theo hướng lipophin không phải về lớp nước mà về lớp dầu và làm giảm rất nhanh lớp nước so với lớp dầu. Sự giảm năng lượng không phải cùng một cách khi mà XEtLco - YEcLco khác với XEtLcw - YEcLcw.

Đối với ancol lipophin XEtLco - YEcLco <<  XEtLcw - YEcLcw và tỷ số R tăng, thay đổi các loại winsor I, winsor III và winsor II.

Ngược lại khi sử dụng các ancol mạch cacbon ít hơn 4 cacbon (metanol, etanol, propanol) tính hiđrophin nhiều hơn lipophin, bước chuyển ngược lại.

XEtLco - YEcLco >  XEtHcw - YEcHcw

Tỷ lệ chất hoạt động bề mặt/đồng chất hoạt động bề mặt (đồng chất hoạt động bề mặt) Xt và Yc là hoàn toàn xác định khi tăng giảm hiệu quả nhận được. Đôi khi sử dụng nhiều chất đồng chất hoạt động bề mặt mà trong một vài chất có hướng hiđrophin và một vài chất khác hướng lipophin như isopropanol trộn với octanol. Hệ chuyển từ winsor II sang winsor III rồi winsor I.

Ứng dụng axit hữu cơ.

Biết rằng axit oleic có HLB bằng 1 trong khi xà phòng kali có HLB bằng 20, vậy là bằng cách thêm một lượng nào đó của tác nhân kiềm vào như Natrihiđroxit hay Kalihiđroxit (xút hay potat) đậm đặc thu được một dãy sự thay đổi của năng lượng lipophin/hiđrophin ở giới hạn tiếp giáp pha dầu và pha nước bởi vì axit hữu cơ hòa tan rất nhiều trong dầu, còn xà phòng của nó tan hoàn toàn trong nước.

Chất hoạt động bề mặt (tween polysorbate 80) chứa nhóm hiđroxyl ancol thường được thêm vào hệ nhũ tương phục vụ hiều quả theo hướng hiđrophin hay lipophin để làm tăng độ bền của nhũ, hoặc là độ hòa tan của các chất giữa chúng,. Các ancol tan trong tất cả các axit và xà phòng cải thiện thêm bộ mặt sản phẩm và độ bền ở lạnh.

Theo lí lẽ này thực tế chỉ ra rằng mỗi loại chất hoạt động bề mặt là chất nhũ hóa đều có cho kèm thêm một lượng nhỏ chất đồng chất hoạt động bề mặt khoảng 1 đến 2%.

Về mặt kinh tế điều này rất có lợi vì giá chất đồng chất hoạt động bề mặt rẻ hơn chất hoạt động bề mặt, cho phép giảm giá thành.

Trong công nghiệp các chất đồng chất hoạt động bề mặt hay dùng nhất là axit oleic, axit béo hoặc hỗn hợp của các axit béo tương tự nhau như axit béo của mỡ động vật, dầu thực vật, tween polysorbate 80 nhưng rất ít dùng axit mạch ngắn.

Tùy theo pH điều chỉnh ta có thể thấy một chất lipophin “axit béo” trong môi trường axit hoặc một chất đồng chất hoạt động bề mặt rất hiđrophin “xà phòng” trong môi trường kiềm.

Kết quả năng lượng tương tác của cặp chất hoạt động bề mặt/đồng chất hoạt động bề mặt đối với một đơn vị bề mặt giới hạn hai pha được cho bởi tỷ số ECO/ECW thay đổi theo pH của hệ.

Ảnh hưởng của pH

Thực tế ở pH 4, không có mặt xà phòng còn ở pH lớn hơn 8,5 tất cả axit béo chuyển thành xà phòng.

Tỷ số t (chất hoạt động bề mặt) và c (đồng chất hoạt động bề mặt) không thay đổi nhưng bản chất của đồng chất hoạt động bề mặt khác biệt nhau theo giá trị pH trong vùng 4 đến 8,5.

Năng lượng tương tác giữa mạch lipophin của cặp chất hoạt động bề mặt/htchất hoạt động bề mặt và các phân tử dầu bằng tổng năng lượng riêng tương ứng bởi chất hoạt động bề mặt và htchất hoạt động bề mặt theo tỷ lệ chúng có mặt:

Thậm chí năng lượng tương tác giữa đầu hipophin của cặp chất hoạt động bề mặt/htchất hoạt động bề mặt bằng tổng năng lượng riêng tương ứng bởi chất hdbm và htchất hoạt động bề mặt theo tỷ lệ của chúng có mặt:

ELCO và EHCW theo giá trị pH trong vùng này bởi vì hai số hạng YcEcLCO và YcEcHCW phụ thuộc lẫn nhau, số hạng đầu giảm thì số hạng sau tăng và ngược lại.

Tỷ số YcEcLCO/ YcEcHCW chỉ ra giá trị cân bằng hiđrophin/lipophin của chất HTHĐBM, nghĩa là tỷ lệ tương ứng của axit béo và xà phòng có mặt (bảng 4.2, hình 4.9).

Bảng 4.2. Axit oleic, tỷ lệ xà phòng/axit béo phụ thuộc vào pH.

Nồng độ % xà phòng natri phụ thuộc pH.

Khi pH ở 6,5/7; nó có hướng lipophin phù hợp với sự hình thành vi nhũ nước trong dầu và ta có: -XEtLCO - YEcLCO <  XEtHCW - YEcHCW

Khi R tăng có sự chuyển hóa lớn trong hệ : winsor I chuyển sang  winsor III rồi sang  winssor II.

Thực tế loại dầu gọi là tan chứa axit béo như là chất đồng chất hoạt động bề mặt luôn luôn có pH trong nhũ tương lớn hơn 7,5 vì nó được xác định cho nhũ tương dầu trong nước, đôi khi có độ bền lớn vì chúng được tái tạo thường xuyên. Sự điều chỉnh các loại này nhờ các tác nhân trung hòa có bản chất khác nhau mà nó phụ thuộc vào điều kiện lựa chọn tạo nhũ tương.