В промышленных масштабах эмульсии разрушают:
• химическими методами;
• термическими методами;
• осаждением под действием силы тяжести или центробежных сил;
• электрическими методами.
Часто используют несколько методов одновременно.
Химические методы разрушения. Действие этих методов заключается в удалении барьеров, препятствующих коалесценции. Химические вещества - деэмульгаторы нейтрализуют действие защитного слоя, например, сероуглерод и четыреххлористый углерод растворяют защитные пленки. Прямые эмульсии, стабилизированные эмульгаторами, можно разрушить добавлением электролитов с поливалентными ионами. Такие ионы не только сжимают ДЭС, но и переводят эмульгатор в малорастворимую в воде форму.
Эмульгатор можно нейтрализовать другим эмульгатором, способствующим образованию эмульсии обратного типа. Можно добавить вещество более поверхностно-активное, чем эмульгатор, которое само не образует прочных пленок. Например, спирты (пентиловый, амиловый и т.д.) вытесняют эмульгаторы, растворяют их пленки и способствуют коалесценции.
Для каждой эмульсии выбирается "свой" деэмульгатор, который оказывает оптимальное действие.
Термические методы разрушения. Многие эмульсии можно разделить на составляющие их компоненты нагреванием до высокой температуры с последующим отстаиванием. Вероятно, нагревание ускоряет химические реакции, которые могут протекать в эмульсиях, изменяет природу поверхностного слоя, уменьшает вязкость. Таким образом, возникают условия, благоприятные для распада эмульсии.
В процессе замораживания зарождаются кристаллы льда, которые затем растут, захватывая воду. Масляные капли (если эмульсия М/В) сжимаются. Кроме того, любая растворенная соль в отдельных участках эмульсии может кристаллизоваться. При этом разрываются оболочки, которые предотвращают коалесценцию. Противостоят замораживанию только эмульсии, в которых капли окружены жесткой оболочкой, например молочные сливки, но и они являются неустойчивыми при длительном хранении в условиях низкой температуры.
ОСАЖДЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ИЛИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ
Грубые эмульсии, например нефтяные, содержат капли больших размеров. Для разделения жидкостей эмульсии выдерживают в отстойнике. Однако при этом мелкие капли остаются во взвешенном состоянии. Обычно время отстаивания составляет около 1 часа.
Более эффективным является использование центрифуг. В них более тяжелая жидкость выталкивается к периферии и отводится, а более легкая жидкость собирается вблизи центра. Продолжительность операции составляет несколько минут.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗРУШЕНИЯ
Эти методы применимы в двух случаях:
• когда капли заряжены;
• когда они электронейтральны, но приобретают дипольный момент, индуцируемый в постоянном или переменном электрическом поле.
В последнем случае происходит коалесценция диполей. Разрушение эмульсий электрическими методами осуществляется в специальных аппаратах.
5.2.9.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЭМУЛЬСИЙ
Эмульсии имеют чрезвычайно широкое применение, причем не только созданные руками человека, но и природные, среди которых в первую очередь следует выделить молоко, предназначенное природой для вскармливания потомства и содержащее все необходимое для растущего организма, желток яйца, играющего аналогичную роль, млечный сок растений и т.д. Значение этих природных эмульсий трудно переоценить. Человек научился использовать их непосредственно, перерабатывать, получая из них массу продуктов и изделий. Но, вероятно, более важным является то, что человек, разобравшись в преимуществах эмульгированного состояния, смог искусственно получать эмульсии и использовать их в различных областях. Отметим основные из них.
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Многие пищевые продукты являются эмульсиями. Это, в первую очередь, связано с тем, что жиры, являясь необходимой составной частью питания, нерастворимы в водной среде, поэтому они усваиваются организмом только в эмульгированном состоянии. Если же жир попадает в организм не в виде эмульсии, например, съели кусок свиного сала, то организм сам, растопив жир, проводит процесс эмульгирования, который происходит вначале в желудке, а затем - в двенадцатиперстной кишке, куда поступает желчь, содержащая холевые кислоты, являющиеся исключительно хорошими эмульгаторами. Понятно, что все это требует от организма дополнительной затраты энергии, избежать которой можно, используя в пищу эмульсии: сливочное масло, майонез, соусы и т.д.
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ