Корыпаева Валентина Владимировна, аспирант кафедры общей химической технологии
119571, Москва, пр. Вернадского, д. 86
Valentina V. Korypaeva, Postgraduate Student, Department of General Chemical Technology
86, Vernadskogo pr., Moscow, 119571
Буканова Евгения Федоровна, к.х.н., доцент кафедры коллоидной химии
119571, Москва, пр. Вернадского, д. 86
Evgeniya F. Bukanova, Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor, Department of Colloidal Chemistry
86, Vernadskogo pr., Moscow, 119571
Еськова Евгения Владимировна, ст. преподаватель кафедры коллоидной химии
119571, Москва, пр. Вернадского, д. 86
Evgeniya V. Eskova, Senior Lecturer, Department of Colloidal Chemistry
86, Vernadskogo pr., Moscow, 119571
Сохранева Вера Александровна, студент
119571, Москва, пр. Вернадского, д. 86
Vera A. Sokhraneva,Student
86, Vernadskogo pr., Moscow, 119571
Objectives. This study investigated the surface properties and micelle formation of combined stabilizers, which are a mixture of ionic and nonionic surfactants or different nonionic surfactants, to establish a correlation between the composition of stabilizers and the colloidal–chemical properties of direct emulsions obtained in their presence.Methods. The surface tension at the interface between the aqueous solutions of the combined stabilizers with air and toluene was measured using a digital tensiometer. The sedimentation stability of the emulsions was assessed by the volume of the exfoliated water and oil phases for seven days. The particle sizes of the dispersed phase were determined using an Olympus CX3 bright field microscope equipped with a universal serial bus video camera connection. The rheological properties of the emulsions were evaluated using a rotary viscometer.Results. According to the isotherms of the surface tension of aqueous surfactant solutions at the interface with air and toluene at emulsion preparation temperatures of 50 °C and 65 °C, a mixture of nonionic surfactants exhibited a higher surface activity and lower critical micelle concentration at the interface with toluene. The optimal amount of stabilizers providing stability to the compositions for one month was 4 mass % for a mixture of anionic surfactants and nonionic surfactants and 7 mass % for mixtures of different nonionic surfactants. Emulsions obtained in the presence of a mixture of anionic and nonionic surfactants exhibited higher kinetic sedimentation stability values due to the formation of electrostatic and steric stabilization factors in the system. The developed compositions were microheterogeneous systems, the average droplet diameter of which varied within the range of 1.0–5.7 µm. In terms of rheological properties, emulsions were classified as liquid-like structured systems with coagulation structures; the strength of single contacts between particles of the dispersed phase was (1.6–27.0) × 10-10 N. Conclusions. A comparison of the physicochemical characteristics of the compositions obtained in the presence of organic emulsifiers showed that emulsions stabilized using a mixture of ionic and nonionic surfactants, which form mixed adsorption layers, exhibited the best set of properties.
Цели. Изучить поверхностные свойства и мицеллообразование комбинированных стабилизаторов, являющихся смесью ионных и неионых поверхностно активных веществ (ПАВ) или смесью неионных ПАВ. Установить корреляцию между составом стабилизаторов и коллоидно-химическими свойствами прямых эмульсий, полученных в их присутствии.Методы. Поверхностное натяжение на границе раздела фаз водных растворов комбинированных стабилизаторов с воздухом и толуолом измеряли на цифровом тензиометре. Седиментационную устойчивость эмульсий оценивали по объему отслоившихся водной и масляной фаз в течение 7 дней. Размеры частиц дисперсной фазы определяли с использованием микроскопа Olympus CX3, предназначенным для работы в светлом поле, снабженным соединением для USB видеокамеры. Реологические свойства эмульсий оценивали с помощью ротационного вискозиметра.Результаты. По изотермам поверхностного натяжения водных растворов ПАВ на границе с воздухом и толуолом при температурах приготовления эмульсий (50 и 65 °C) установлено, что большей поверхностной активностью и меньшей критической концентрации мицеллообразования на границе с толуолом обладает смесь неионных ПАВ. Оптимальное количество стабилизаторов, обеспечивающих устойчивость композиций в течение 1 месяца, составляет 4 мас. % смеси АПАВ и НПАВ и 7 мас. % смеси НПАВ. Эмульсии, полученные в присутствии смеси анионных и неионных ПАВ, имеют более высокие значения кинетической седиментационной устойчивости за cчет формирования в системе электростатического и стерического факторов стабилизации. Разработанные композиции являются микрогетерогенными системами, средний диаметр капель которых изменяется в пределах 1.0–5.7 мкм. По реологическим свойствам эмульсии относятся к жидкообразным структурированным системам с коагуляционными структурами, прочность единичных контактов между частицами дисперсной фазы которых составляет (1.6–27.0) × 10-10Н. Выводы. Сравнение физико-химических характеристик композиций, полученных в присутствии органических эмульгаторов, показало, что лучшим комплексом свойств обладают эмульсии, стабилизированные смесью ионных и неионных ПАВ, образующих смешанные адсорбционные слои.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.