Эмульсии представляют собой дисперсные системы, в которых одна жидкость распределена в виде капель в другой несмешивающейся жидкости. Основной характеристикой эмульсий является их структурная нестабильность, обусловленная стремлением капель диспергированной фазы к коалесценции и минимизации свободной энергии системы. Классификация эмульсий производится по различным признакам: по фазовому составу, по структуре, по способу образования и по стабильности.
Эмульсии делят на два основных типа:
Масло в воде (О/В, oil-in-water, O/W) В данном типе капли масла диспергированы в водной фазе. Такие эмульсии характеризуются гидрофильностью внешней фазы, что обеспечивает легкую смывность с поверхности кожи и хорошую растворимость водорастворимых веществ. О/В эмульсии широко применяются в пищевой промышленности (майонез, молочные кремы), косметике и фармацевтике.
Вода в масле (В/О, water-in-oil, W/O) Вода распределена в масляной фазе. Эти эмульсии обладают большей липофильностью, хуже смываются водой и чаще используются в косметике (кремы, мази), где требуется защитная или изоляционная функция.
Комплексные и многокомпонентные эмульсии К ним относятся двухслойные эмульсии (W/O/W или O/W/O), где внутренняя диспергированная фаза заключена в каплю другой эмульсии. Такие системы применяются для контролируемого высвобождения активных веществ, например, в фармакологии и агрохимии.
Эмульсии различают по дисперсности:
Механическая эмульгирование Получение эмульсий с помощью механических воздействий: смешивание, гомогенизация, ультразвуковая обработка. Энергия внешнего воздействия разрушает крупные капли на мелкие, увеличивая стабильность системы.
Химическая эмульгирование Формирование эмульсий за счет химических реакций, при которых в процессе реакции создаются поверхностно-активные вещества или полимерные оболочки вокруг капель.
Самоэмульгирование Образование эмульсий при контакте двух несмешивающихся фаз с присутствием специальных поверхностно-активных веществ (ПАВ), без необходимости интенсивного механического воздействия.
Стабильность определяется способностью системы сопротивляться процессам коалесценции, флокуляции, седиментации и кремации. Основные факторы:
Двойные и многослойные эмульсии обеспечивают контролируемое высвобождение веществ, комбинируя гидрофильные и липофильные среды. Они требуют сложной стабилизации: помимо ПАВ, используются полимеры, гели, электролиты и специальные коллоидные структуры. Важным параметром является коэффициент защиты, отражающий способность внешней фазы предотвращать коалесценцию внутренней.
Эмульсии являются динамическими системами, где структурная организация капель и взаимодействие с ПАВ определяют функциональные свойства, что делает изучение их типов и стабилизаторов ключевым для разработки эффективных продуктов.