Основы эмульгирования

[Тея]

Если по виду получилось похоже на крем, это не значит, что это - эмульсия. Бывают гели с масляной фазой, но это - гели, а не эмульсия. Гелеобразователи - по химической природе не эмульгаторы.

[Ovr-De-Flir]

Если эмульгатор предназначен для создания прямой эмульсии, т.е. он связывает молекулы масла в водной среде, то как он справится с этим заданием, если молекул масла будет гораздо больше, чем молекул воды? Как поведет себя эмульсия, если водная среда будет скудная? Не будет ли у такой прямой эмульсии части свойств эмульсии обратной? Понятно, что воду она отталкивать не будет, но может ли "переизбыток" масла засчет липидных свойств кожи облегчить транспорт в глубь клеток?

[Тея]

Зависит от свойств конкретного эмульгатора. Отдельные могут справляться с этой задачей, в общем случае нет, эмульсия расслоится. Про вид скудной есть картинка на первой странице.

Свойств обратной не будет.

Масла сами по себе делают барьер более проницаемым. Но это не свойства обратки.

[meteliza]

А объясните мне, что происходит с эмульсией при перепадах давления -

уже давно наблюдаю, что все крема после самолета или после поездки в горы благополучно расслаиваются. Причем эмульгаторы разные, процент эмульгаторов всегда достаточный, но все равно каждый раз одна и та же история.

в этот раз сделала крем на sodium acrylate - ненатуральном эмульгаторе, допустимом в натуральной косметике - не расслоился !

[Тея]

meteliza, это гелеобразователь, а не эмульгатор.

[meteliza]

Тея, нет, у меня эмульгатор, просто я забыла как он полностью называется - Sodium Acrylate plus, там полисорбат внутри есть. (INCI : sodium acrylate/sodium acryloyl taurate copolymer . isohexadecane . polysorbate-80)

в любом случае, я удивлена. Тк это пожалуй первый крем который не расслоился после поездки в горы, хотя эмульгатора всего 3% в смеси.

Изменено 7 февраля, 2012 пользователем meteliza

[Тея]

meteliza, и все-таки гелеобразователь. Близок по составу к симульгелю. Полисорбат нужен, чтобы полимер затолкать в жирный эмолент. Можешь почитать в теме про симульгель, если интересно. По структуре получаемых средств на поверхности видно, что капли масла в геле, а не однородная эмульсия. А если добавить туда еще полисорбат в чистом виде, то получается однородная эмульсия, стабилизированная гелем (крем-гель).

Для него 3% - это достаточно много, хотя производитель так и рекомендует. Густой крем получился?

Т.к. самой эмульсии не получается, а только гелевая решетка, очевидно, она стабильна к перепадам давления. Тогда не удивительно, что в сравнении с другими эмульгаторами этот ведет себя иначе, потому что он таковым не является.

[meteliza]

Тея, очень интересно ! теперь понятно, почему крем не расслоился !

а продавец продает это как эмульгатор, ни слова о гелеобразовании вот и стоит ли теперь такому продавцу доверять..

Крем получился как водичка, совсем не густой и гелевой консистенции не наблюдается.. Но действительно, посмотрела внимательно, видны мини-капелющки масла. Пойду почитаю про симульгель

 

Полисорбата в чистом виде у меня нет, а то бы я поэкспериментировала.

Тея, значит ли что если с другим натуарльным эмульгатором я сделаю крем на ксантане или гуаре или аграданте есть шанс что он не расслоится при перепаде давлений?

[Тея]

meteliza, сам полисорбат я бы сейчас не стала на кожу, все-таки ГЛБ у него не самый маленький, может и лишку смывать в креме при последующем умывании. Я такое только летом делала и недолго.

 

Вот не факт. У тебя синтетический полимер, а гуар-ксантан-адрагант - натуральные. Они отличаются по ряду свойств (а иначе зачем было изобретать синтетические). Плюс свойства самих эмульгаторов. Но может и стабильнее бы получились средства.

Кстати, вот твой полимер тоже можно попробовать скрестить с эмульгаторами (особенно если есть монтановы).

 

Продавцы ориентируются на среднестатистического человека. Средство получается? - да. По виду похоже на крем ? - да. Доп. эмульгаторы не нужны? - нет. Значит "типа эмульгатор". Ты и сама не обратила внимание на капли масла. Так что дело не в продавце, а в готовности людей понимать. Знаний большинству не хватает.

[meteliza]

Тея, спасибо еще раз за разъяснения.

Абсолютно согласна, сейчас многие делают сами косметику, но при этом хочется легкости в применении и вникать слишком глубоко в детали нет желания. Или тоже - прочитаешь описание, а когда через какое-то время делаешь крем, уже не помнишь подробностей..

Сделала на содиум акрилате крем именно потому что знала что поеду в горы и знала заранее, что обычный мой крем на стеарате сахарозы расслоится, вот и решила попробовать

[volpe]

Зачиталась))) но в целом картинка начала складываться.

Единственное, что меня в большей степени волнует, так это почему собственно масло и вода не смешиваются. Что на это в большей степени влияет: полярность воды и нейтральность масла? Разная плотность? Поверхностное натяжение? Размер молекул (примерно 0.3 нм для воды и 1.7 нм для масел) и межмолекулярные расстояния?

[volpe]

На пальцах может объяснить про поверхностное натяжение, чтобы совсем чайникам было понятно? Можно в той же теме написать, здесь уже офф.

 

А что конкретно интересует? Если смачивание и капиллярные явления, то мне еще время нужно, дабы освежить в памяти. Про границу вода/масло я ещё разбираюсь. А в целом дело выглядит так:

Внутри жидкости на молекулу действуют силы притяжения и отталкивания других молекул, силы эти скомпенсированны. Если же мы возьмем молекулу на границе, то на нее будут действовать как соседние молекулы внутри жидкости, так и молекулы другой среды. Если сложить эти силы, то суммарная сила будет либо "тянуть" молекулу внутрь жидкости, либо "отрывать" ее. Получается, что молекуле, чтобы удержаться в равновесии надо противодействовать этой силе. Значит, надо потрудиться, т.е. затратить энергию. Для всей поверхности жидкости таких молекул много, и энергии затратить надо тоже много, а это не выгодно, так как все лодыри, работать не хотят, энергию тратить тоже))) посему жидкость будет стремиться сократить число молекул на поверхности, а значит и размер самой поверхности (минимальная площадь у шара).

Собственно в этом суть явления. Коэффициент поверхностого натяжния связывает силу и работу, которую надо затратить, чтобы эту силу преодолеть. Чем он меньше, тем легче жидкость испаряется. Так для воды 72 мили Н/м, для масел в районе 30-35, для спирта 22. Но это для границы жидкость/воздух. А вообще он зависит от сред, которые мы рассматриваем, от температуры (чем выше, тем значение меньше, значит легче молекулу оторвать).

Немного коряво (давненько физикой не занималась ), но, надеюсь, понятно.

[Тея]

Чем он меньше, тем легче жидкость испаряется. Так для воды 72 мили Н/м, для масел в районе 30-35, для спирта 22.

Масла испаряются быстрее воды?

 

Что на это в большей степени влияет: полярность воды и нейтральность масла? Разная плотность? Поверхностное натяжение?

Поверхностное натяжение, в первую очередь, потому что эмульгаторы как раз его меняют и смешивают фазы.

[volpe]

Масла испаряются быстрее воды?

Поставила эксперимент уже через 15 минут капля масла стала значительно тоньше Еще нашла, что для масла/воды значение 20:

Коэффициент поверхностного натяжения a в мп/см равен: воздух – вода 75; масло- воздух 33; вода – масло 20. Поверхностное натяжение масло - воздух превосходит натяжение масло – вода, но масляная капелька, помещенная на поверхность воды, растекается по ней, так как поверхностное натяжение вода – воздух превосходит сумму двух других натяжений, поверхность же с наибольшим натяжением стремится стать наименьшей

Взято отсюда

Т.е. масло должно было бы стать каплей, если б у воды было меньше поверхностное натяжение.

Поверхностное натяжение, в первую очередь, потому что эмульгаторы как раз его меняют и смешивают фазы.

Ясненько)))

[volpe]

Еще немного размышлений на тему поверхностного натяжения.

Результаты моего эксперимента)) было две капли оливкового масла и воды диаметром 1,5 см и на поверхности толщиной 1,5 мм. Вода испарилась полностью за 5 часов, масло можно считать, что за 2,5 (большая часть испарилась за это время, а оставшаяся тонкая пленка на деревянной доске досохла одновременно с водой, но там надо уже рассматривать границу масло/дерево).

По поводу испарения с кожи: испарение начинается с границы, если у нас прямая эмульсия, на границе с воздухом больше молекул воды, поэтому она больше и испаряется, а масло за это время успевает впитаться в кожу. В обратной эмульсии на границе больше молекул масла, и испарение начинается с него, так что масло действительно запирает воду и дает ей впитаться. К тому же маленькую капельку впитать проще большой.

Все ж таки надо учитывать две вещи, имхо, - поверхностное натяжение и полярность молекулы воды. Иначе бы достаточно было добавить какую-н примесь в воду для снижения поверхностного натяжения (мыльный и спиртовой р-ры имеют меньшее значение, какие еще, не знаю, встречались эти; еще при повышении температуры поверхностное натяжение так же уменьшается), а молекула эмульгатора все же имеет определенную структуру (на первой странице темы на картинке это видно).

Так как поверхностное натяжение масла относительно воздуха меньше воды, то молекулярное взаимодействие в масле слабее, отделить одну молекулу от другой легче, а так как поверхность одного большого шара будет меньше, чем суммарная поверхность многих маленьких шариков, то воде просто невыгодно энергетически разлетаться на микрокапли. Плюс еще полярность воды (но я в этом не знаток, это больше к химикам ) Поэтому и прямую эмульсию получить легче обратной.

[Тея]

volpe, не могу считать эксперимент корректным. Масло полностью испарилось и следа не осталось?

Разное поверхностное натяжение - разная толщина капли и площадь соприкосновения с воздухом должны быть. Визуально точно не определить, имхо. Если бы такое произошло, то прямая увлажняла бы лучше, т.к. вода испаряется медленнее.

Есть эмульгаторы с входящими в состав мылами (стеарат натрия, стеарат калия), а вторая часть стабилизирующая, загущающая.

Про полярность - наверное, так и есть, тут мне сложнее.

[volpe]

Ну, у меня и от воды след остался, хотя от масла был менее заметный. Но ты права, эксперимент некорректен, поспешила надо искать другую поверхность, которая не впитывает и более ровную.

Разное поверхностное натяжение - разная толщина капли и площадь соприкосновения с воздухом должны быть. Визуально точно не определить, имхо.

Что ты имеешь в виду? что капли надо было брать разные по размеру? Поверхностное натяжение не зависит от площади, испарение - да. визуально разница была видна через 2,5 часа, что от масла осталась тоненькая пленочка, в то время, как капля воды стала толщиной всего примерно с миллиметр.

Если бы такое произошло, то прямая увлажняла бы лучше, т.к. вода испаряется медленнее.

Сегодня поняла ошибку в своих рассуждениях, когда попыталась нарисовать - не учла эмульгатор а как он испаряется, я не знаю

Есть эмульгаторы с входящими в состав мылами (стеарат натрия, стеарат калия), а вторая часть стабилизирующая, загущающая.

Про мыло, пожалуй, я неудачный пример привела, ведь у него такая же структура, как у эмульгатора.

 

Эх, не теоретик я, не теоретик, пойду еще поэксперементирую

[Тея]

Или это от вязкости зависит? Масло лучше держит форму, медленнее растекается.

[volpe]

Тея, да, это вязкость. А поверхностное натяжение зависит только от температуры и самих сред.

[Тея]

А вот это:

посему жидкость будет стремиться сократить число молекул на поверхности, а значит и размер самой поверхности

Когда вода в кружке "с горкой" - это же поверхностное натяжение?

[volpe]

Когда вода в кружке "с горкой" - это же поверхностное натяжение?

Да. Но это весьма неустойчивое состояние равновесия.

Тебя что-то смущает?

[Тея]

volpe, разобрались, спасибо!

[Светик-начинающий]

Всем доброго вечера. Вот уже два дня не выхожу с вашего форума, столько всего полезного вызнала! Я - новичок, правда один кремик всёж уже сварила... Вроде бы получился (ну по виду по крайней мере).

У меня вопрос относительно эмульготоров. На ваш сайт забрела уже после того как кой-чего прикупила, в частности эмульгаторы - Эмульгатор катионный BTMS и Эмульянс. У вас на форуме упоминаются совсем другие. Так вот хотелось бы узнать, то что прикупила я - это хорошие или плохие эмульготоры и подходят ли они для создания композиций масло в воде? Спасибо.

[Щечки]

Светик-начинающий, а не лучше узнать это там, где вы их купили? или должна же быть инструкция, для чего и как их использовать?

я не пользовалась. может кто и пользовался, напишут тогда.

[Светик-начинающий]

Да инструкцию-то я читала, вот только бы хотелось узнать мнение профи, может кто уже пользовал?