Nhũ tương là hỗn hợp mịn của hai chất lỏng không trộn lẫn được, như trong một loại kem. Khi nhũ hóa, các pha này được liên kết ổn định với nhau. Mục tiêu là chia pha bên trong thành các giọt mịn, qua đó tăng diện tích bề mặt phân cách giữa hai chất lỏng.
Cách nhũ tương duy trì sự ổn định
Nhũ tương thường đục và có màu sữa. Thời gian bền của chúng phụ thuộc, trong số các yếu tố khác, vào nhiệt độ và giá trị pH. Khi nhũ hóa, cần vượt qua sức căng bề mặt giữa dầu và nước. Có hai cách:
Cấp năng lượng
Lực cắt làm các giọt nhỏ đi và nhờ đó tăng diện tích bề mặt phân cách giữa các chất.
Chất hoạt động bề mặt và chất nhũ hóa
Chúng có một phần ưa dầu và một phần ưa nước, nhờ đó làm cầu nối giữa các pha. Ngoài ra, chúng ngăn các giọt nhỏ hợp lại với nhau.
Dù vậy, nhũ tương vẫn là hệ không bền. Theo thời gian, các giọt nhỏ hợp lại thành giọt lớn hơn cho đến khi nhũ tương bị phá vỡ. Chẳng hạn, bơ được tạo ra khi kem tươi, một nhũ tương dầu trong nước, bị phá vỡ. Các giọt nhỏ hơn có lực nổi thấp hơn và làm chậm hiện tượng tách kem. Ngoài ra, các chất làm tăng độ nhớt, làm các giọt đẩy nhau bằng điện tích hoặc có tác dụng hoạt động bề mặt theo cách khác cũng có thể hỗ trợ.
Ứng dụng
Một ví dụ điển hình là các nhũ tương mỹ phẩm giúp tăng cường lớp màng axit bảo vệ và hàng rào bảo vệ của da. Các ứng dụng điển hình khác:
Điều quan trọng khi nhũ hóa
Bên cạnh các thông số quá trình như nhiệt độ và áp suất, công nghệ của máy đồng hóa quyết định chất lượng, tốc độ sản xuất và thậm chí cả tính khả thi. Quan trọng là:
- Hình dạng hình học và tốc độ cắt phụ thuộc vào số vòng quay
- Khe hở của răng rotor-stator
- Thiết kế các đường cấp cho nguyên liệu thô bổ sung
- Vỏ và hệ truyền động
- Khả năng làm sạch và không có điểm chết theo các tiêu chuẩn vệ sinh hiện hành
- Răng được tôi cứng đối với nguyên liệu thô có tính mài mòn, chẳng hạn ở kem đánh răng
- Phớt ít cần bảo trì, thường là phớt cơ khí tác động kép bằng vật liệu phù hợp
Các quy trình liên quan là đồng hóa và phân tán. Chúng tôi cũng tư vấn và bán máy trộn đồng hóa và hệ thống thiết bị công nghệ đã qua sử dụng.
Giải pháp mới nhất của chúng tôi là trạm định lượng dành cho việc cân và định lượng hợp lý các nguyên liệu thô dạng lỏng.
Các quy trình khác
Câu hỏi thường gặp về nhũ hóa
Nhũ tương là gì?
Một hỗn hợp mịn của hai chất lỏng không trộn lẫn được, ví dụ dầu và nước, được liên kết ổn định nhờ nhũ hóa – như trong kem và lotion.
Làm thế nào để nhũ tương ổn định?
Bằng cách cấp năng lượng làm nhỏ các giọt, và nhờ chất nhũ hóa hoặc chất hoạt động bề mặt làm cầu nối giữa pha dầu và pha nước. Chất làm đặc có thể làm chậm thêm hiện tượng tách kem. Nhiệt độ và giá trị pH cũng đóng vai trò.
Vì sao nhũ tương bị phá vỡ?
Theo thời gian, các giọt nhỏ hợp lại thành giọt lớn hơn (hiện tượng hợp giọt – coalescence). Do đó bề mặt phân cách giảm và các pha tách ra – chẳng hạn bơ được tạo ra từ kem tươi theo cách này.
Cần lưu ý gì ở máy đồng hóa dùng cho nhũ tương?
Hình dạng hình học, tốc độ cắt và khe hở của răng rotor-stator, việc cấp thêm nguyên liệu thô, thiết kế hệ truyền động, khả năng làm sạch và không có điểm chết – với các sản phẩm mài mòn như kem đánh răng còn cần răng tôi cứng và phớt cơ khí phù hợp.