254
тасымалдайды. Бос беттік энергия беттік ауданға
және фазааралық беттік
тартылысқа байланысты:
∙S,
мұндағы:
- бос беттік энергия, н/м
- беттік тартылыс, н/м
S - беттік аудан, м
2
Осы теңдеуден фазааралық бөлінген бет үлкен болған сайын, фаза
бөліктерінің
бетіне бағытталған, оның артық бос энергиясы да көп
болатындығын байқауға болады.
Мұндай жүйелер термодинамикалық тұрақсыз және оларда бос энергия
қорын азайтуға бағытталған процестер өздігінен өтеді. Бұл процесс өздігінен
тамшылардың бір-бірімен қосылып (коалесценция) - ірілену нәтижесінде
жүреді. Шексіз ірілену кезінде эмульсия толық бұзылып, екі қабатқа бөлінуі
мүмкін.
Жүйе агрегативті тұрақтылығын сақтау үшін, беттік тартылысты (
)
төмендету арқылы
дисперстік дәрежесін сақтау, сонымен бірге артық бос
энергияны минималды мәнге дейін төмендету керек (
). Осы мақсатқа жету
үшін беттік белсенді зат (ББЗ) қосу қажет. Олар фазааралық бетке
адсорбцияланып, артық фазааралық энергияны төмендетеді.
Фазааралық
беттік энергия төмендеген сайын, беттік белсенді эмульгаторлар бөліну
беткейінде жиналады. Соның нәтижесінде эмульгатордан, дисперстік фазаны
берік қоршайтын, адсорбциялық пленка түзіледі.
Шекаралық қабатта болатын мицеллалар
немесе эмульгаторлар
молекулалары векторлы қасиетке ие, яғни тәртіпсіз орналаспаған, керісінше
белгілі ретпен орналасқан. Мицелла
мен молекулалардың бағытталуы,
олардың полярлы топтарына байланысты. Бұл топтар гидрофильді және
бөлінген бетте әрқашан су фазасына бағытталған.
Мицеллалардың немесе молекулалардың полярлы емес топтары
гидраттанбайды, өзінің табиғаты бойынша гидрофобты бола отырып, май
фазасына бағытталады.
Эмульгатор эмульсияны
тұрақтандырумен қатар, эмульсия типін де
анықтайды. Қай фазада эмульгатор жақсы ерісе, сол фаза дисперстік орта
болып табылады. М/С типіндегі тұрақты эмульсия алу үшін гидрофильді
эмульгаторлар қосу қажет, олар суда жақсы ериді, май тамшыларында берік
қабат түзеді, (сурет 36а). С/М типтіндегі тұрақты эмульсия алу үшін
гидрофобты эмульгаторларды қолдану қажет, олар майда жақсы ериді (сурет
36б).