Pickeringemulsioissa

Pickeringemulsioissa emulsio stabiloidaan kiinteillä hiukkasilla, jotka asettuvat öljy-vesi-rajakerroksen pinnalle. Hiukkaset muodostavat tiukan interfaciaalisen kerroksen, jonka adsorptio rajapinnasta vaatii suurta energiaa, ja tämä estää desorptio sekä koalesenssia. Stabiilisuus riippuu hiukkasen wettabiliteetista; kolmen faasin kontaktikulma θ kuvaa tämän. Kun θ on alle 90 astetta, emulsion on tyypillisesti O/W (öljy vedessä); kun θ on yli 90 astetta, stabilointi on W/O (vesi öljy). Lähellä 90 astetta järjestelmä voi olla herkemä tai sallia sekä O/W että W/O -tila riippuen rannekielestä.

Yleisimmät hiukkaset ovat kiinteitä ja niiden koko on yleensä 10–1000 nanometriä. Käytettyjä materiaaleja ovat esimerkiksi piidioksidi (silika), alumiinihiukkaset, clays-yhdisteet (kuten montmorillonidi), cellulose-nanokuidut, grafen oksidi sekä eräät polymeerihiukkaset. Näiden hiukkasten ominaisuudet ja pitoisuus vaikuttavat emulsion rakenteeseen, viskositeettiin ja stabiilisuuteen.

Valmistus tehdään dispersoimalla hiukkaset yhdessä faasissa ja muodostamalla emulsio voimakkaalla mekaanisella sekoituksella tai ultraäänellä, jolloin hiukkaset asettuvat rajakerrokseen estäen koalesenssin. Hiukkasvaihtoehtojen toksisuus, elintarvike- ja lääkkeiden soveltuvuus sekä ympäristövaikutukset on otettava huomioon.

Käyttökohteita ovat elintarvikkeet, kosmetiikka ja lääkeaineiden toimittaminen sekä teolliset sovellukset, kuten öljy- ja ympäristötekniset prosessit, joissa tarvitaan stabiileja, tensidejä sisältäviä emulsioita ilman tai vähäisellä määrällä sallittuja pinta-aktiivisia aineita.