Pickeringemulsioonide

Pickeringemulsioonid on emulsioonid, mille stabiilsus tuleneb tahkete osakeste adsorbeerumisest oil–water piirile. Osakesed moodustavad piiril tihke katte, mis takistab tilkade koondumist ja lagunemist. Need nähtused on nime saanud Ramsdeni ja Pickeringi tööl põhinevalt ning neid tuntakse kui Pickeringemulsioone.

Stabiilsust võivad pakkuda mitmesugused osakesed, näiteks silikaat, alumiina, tselluloosipõhised materjalid ja erinevad polümeerid. Oluline on osakeste wettivus ehk kalduvus piiri poole. Kontakti nurk θ määrab, kas stabiliseeritakse O/W või W/O emulsioon. Kui θ on ligikaudu 90 kraadi, on stabiliseeriv mõju tugev; θ < 90° eelistab O/W tüüpi emulsioone, θ > 90° aga W/O tüüpi. Osakeste adsorptsioon piirile on tavaliselt väga tugev, mistõttu desorptsioon on raske ja tilkade stabiilsus püsib pikaajaliselt.

Peamised tüübid on oil-in-water (O/W) ja water-in-oil (W/O). Emulsioonide ettevalmistamiseks kasutatakse tavaliselt kõrgsurve segajaid, ultrasonikaatorit või kõrgsurve homogenisaatorit; oluline on osakeste kontsentratsioon ja nende pindaktiivsete omaduste sobivus.

Rakendused hõlmavad toiduainetööstust, kosmeetikat, farmaatsiat ja keemiatööstuse protsesse, kus on vajalik stabiilne emulsioon ilma suurtel kogustel pindaktiivseid lisandeid. Tahked osakesed võimaldavad kohandada viskoossust, termilist stabiilsust ja kontrollida tilkade suurusjaotust.

Piirangud ja väljakutsed hõlmavad osakeste sünteesi ja modifitseerimise kulukust, suuruse ja jaotuse kontrollimise keerukust ning stabiilsuse sõltuvust pH-st, soolsusest ja temperatuurist.