Стабильность дисперсии
Дисперсии термодинамически неустойчивы; однако они могут быть кинетически стабильными в течение длительного периода времени, что определяет их срок годности. Этот промежуток времени необходимо измерить, чтобы обеспечить наилучшее качество продукта для конечного потребителя. «Стабильность дисперсии относится к способности дисперсии сопротивляться изменению своих свойств с течением времени». DJ МакКлементс. [1]
Множественное рассеяние света в сочетании с вертикальным сканированием является наиболее широко используемым методом контроля состояния дисперсии продукта, выявления и количественной оценки явлений дестабилизации. [2] [3] [4] Работает с концентрированными дисперсиями без разбавления. Когда свет проходит через образец, он обратно рассеивается частицами/каплями. Интенсивность обратного рассеяния прямо пропорциональна размеру и объемной доле дисперсной фазы. Таким образом, обнаруживаются и контролируются локальные изменения концентрации (кремование и осаждение) и глобальные изменения размера (флокуляция, коалесценция).
Кинетический процесс дестабилизации может быть довольно длительным (до нескольких месяцев или даже лет для некоторых продуктов), и часто требуется, чтобы разработчик использовал дополнительные методы ускорения, чтобы достичь разумного времени разработки дизайна нового продукта. Термические методы являются наиболее распространенными и заключаются в повышении температуры для ускорения дестабилизации (ниже критических температур инверсии фаз или химической деструкции). Температура влияет не только на вязкость , но и на межфазное натяжение .в случае неионогенных поверхностно-активных веществ или, в более общем смысле, сил взаимодействия внутри системы. Хранение дисперсии при высоких температурах позволяет имитировать реальные условия жизни продукта (например, тюбик солнцезащитного крема в автомобиле летом), а также ускорить процессы дестабилизации до 200 раз.
Иногда применяют механическое ускорение, включая вибрацию, центрифугирование и перемешивание. Они подвергают продукт воздействию различных сил, которые прижимают частицы/капли друг к другу, тем самым способствуя дренированию пленки. Однако некоторые эмульсии никогда не сливаются при нормальной гравитации, в то время как при искусственной гравитации они сливаются. [5] Более того, при использовании центрифугирования и вибрации было выявлено разделение различных популяций частиц. [6]
