Emulsionen

Kapitel 1 Allgemeine Einf?hrung

Definition von Emulsionen und die Rolle des Emulgators. Klassifizierung aufgrund der Art des Emulgators. Klassifizierung auf der Grundlage der Struktur des Systems. Allgemeine Instabilit?tsprobleme bei Emulsionen: Kremierung/Sedimentation, Ausflockung, Ostwald-Reifung, Koaleszenz und Phasenumkehr. Bedeutung von Emulsionen in verschiedenen industriellen Anwendungen.

Kapitel 2 Thermodynamik der Emulsionsbildung und -zersetzung

Anwendung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik auf die Emulsionsbildung: Gleichgewicht von Energie und Entropie und nicht-spontane Bildung von Emulsionen. Zersetzung der Emulsion durch Ausflockung und Koaleszenz in Abwesenheit eines Emulgators. Die Rolle des Emulgators bei der Verhinderung von Ausflockung und Koaleszenz durch die Schaffung einer Energiebarriere, die sich aus den Absto ungsenergien zwischen den Tr?pfchen ergibt.

Kapitel 3 Wechselwirkungskr?fte zwischen Emulsionstr?pfchen

Van-der-Waals-Anziehung und ihre Abh?ngigkeit von der Tr?pfchengr? e, der Hamaker-Konstante und dem Abstand zwischen den Tr?pfchen. Elektrostatische Absto ung aufgrund des Vorhandenseins elektrischer Doppelschichten und ihre Abh?ngigkeit vom Oberfl?chenpotential (oder Zeta-Potential) und der Konzentration und Wertigkeit des Elektrolyten. Kombination der van-der-Waals-Anziehung mit der Doppelschichtabsto ung und der Theorie der Kolloidstabilit?t. Sterische Absto ung aufgrund der Anwesenheit adsorbierter nichtionischer Tenside und Polymere. Kombination der van-der-Waals-Attraktion mit der sterischen Absto ung und die Theorie der sterischen Stabilisierung.

Kapitel 4 Adsorption von Tensiden an der ?l/Wasser-Grenzfl?che

Thermodynamische Analyse der Adsorption von Tensiden und die Gibbs'sche Adsorptionsisotherme. Berechnung der Menge der Tensidadsorption und der Fl?che pro Tensidmolek?l an der Grenzfl?che. Experimentelle Techniken zur Messung der Grenzfl?chenspannung.

Kapitel 5 Mechanismus der Emulgierung und die Rolle des Emulgators

Beschreibung der Faktoren, die f?r die Verformung der Tr?pfchen und ihr Auseinanderbrechen verantwortlich sind. Rolle des Tensids bei der Verhinderung der Koaleszenz w?hrend der Emulgierung. Definition der Gibbs'schen Dilatationselastizit?t und des Marangoni-Effekts bei der Verhinderung der Koaleszenz.

Kapitel 6 Methoden der Emulgierung

Rohrstr?mung, statische Mischer und Hochgeschwindigkeitsr?hrer (Rotor-Stator-Mischer). Laminare und turbulente Str?mung. Emulgieren mit Membranen. Hochdruckhomogenisatoren und Ultraschallverfahren.

Kapitel 7 Auswahl der Emulgatoren

Das Hydrophil-Lipophil-Gleichgewicht (HLB) und seine Anwendung bei der Auswahl von Tensiden. Berechnung der HLB-Zahlen und die Auswirkungen der Art der ?lphase. Die Methode der Phaseninversionstemperatur (PIT) zur Auswahl von Emulgatoren. Die Methode des Koh?sionsenergieverh?ltnisses f?r die Emulgatorauswahl.

Kapitel 8 Aufrahmung/Sedimentation von Emulsionen und ihre Verhinderung

Triebkraft f?r die Cremation/Sedimentation: Einfluss der Schwerkraft, der Tr?pfchengr? e und des Dichteunterschieds zwischen ?l und kontinuierlicher Phase. Berechnung der Cremierungs-/Sedimentierungsrate in verd?nnten Emulsionen. Einfluss der Erh?hung des Volumenanteils der dispersen Phase auf die Kremierungs-/Sedimentationsrate. Verminderung der Kremierung/Sedimentation: Gleichgewicht der Dichte der beiden Phasen, Verringerung der Tr?pfchengr? e und Wirkung der Zugabe von "Verdickungsmitteln".

Kapitel 9 Ausflockung von Emulsionen und ihre Verhinderung

Faktoren, die die Ausflockung beeinflussen. Berechnung der schnellen und langsamen Ausflockungsrate. Definition des Stabilit?tsverh?ltnisses und seine Abh?ngigkeit von der Elektrolytkonzentration und der Wertigkeit. Definition der kritischen Koagulationskonzentration und ihre Abh?ngigkeit von der Elektrolytaufl?sung. Verringerung der Ausflockung durch Verst?rkung der Absto ungskr?fte.

Kapitel 10 Ostwald-Reifung und ihre Verringerung

Faktoren, die f?r die Ostwald-Reifung verantwortlich sind: Unterschiedliche L?slichkeit zwischen kleinen und gro en Tropfen und die Kelvin-Gleichung. Berechnung der Rate der Ostwald-Reifung. Verringerung der Ostwald-Reifung durch Zugabe einer kleinen Menge hochunl?slichen ?ls. Verringerung der Ostwald-Reifung durch die Verwendung von stark adsorbierten polymeren Tensiden und Erh?hung der Gibbs-Elastizit?t.

Kapitel 11 Emulsionskoaleszenz und ihre Verhinderung der Emulsionskoaleszenz: Verd?nnung und Unterbrechung des Fl?ssigkeitsfilms zwischen den Tr?pfchen. Das Konzept des Trennungsdrucks zur Verhinderung der Koaleszenz. Methoden zur Verringerung oder Beseitigung der Koaleszenz: Verwendung von gemischten Tensidfilmen, Verwendung von lamellaren fl?ssigkristallinen Phasen und Verwendung von polymeren Tensiden.

Kapitel 12 Phaseninversion und ihre Verhinderung

Unterscheidung zwischen katastrophaler und transienter Phaseninversion. Einfluss des dispersen Volumenanteils und der HLB-Zahl des Tensids. Erl?uterung der f?r die Phaseninversion verantwortlichen Faktoren.

Kapitel 13 Charakterisierung von Emulsionen

Messung der Tr?pfchengr? enverteilung: Optische Mikroskopie und Bildanalyse. Phasenkontrast- und PolarisationsmikroskopieBeugungsmethoden. Konfokale Lasermikroskopie. R?ckstreuungsmethoden

Kapitel 14 Industrielle Anwendung von Emulsionen

14.1 Anwendung in der Pharmazie

14.2 Anwendung in der Kosmetik

14.3 Anwendung in der Agrochemie

14.4 Anwendung in der Farbenindustrie

14.5 Anwendung in der ?lindustrie