Suspensionen
grobdisperse System 1-100 um
fest in flüssig
gute Benetzbarkeit
kleiner Benetzungswinkel
schlechte Benetzbarkeit
großer Benetzungswinkel
DLVO-Theorie
Beschreibt das Anziehungs- & Abstoßungspotential zw. dispergierten Partikeln
Resultierendes Gesamtpotnetial als Funktion des Abstands
Sternpotential
in der Sternschicht findet trotz entgegengesetzter Ladungen kein Ladungsausgleich statt, da positive Ionen stark hydratisiert sind
Scherebene
“Hydrodynamischer Durchmesser”:
Imaginäre Grenzfläche zw. oberflächengebundener Flüssigkeit und normal viskoser Flüssigkeit
Zetapotential
Potentialdifferenz in der Scherebene
-> stark abhängig von der Konzentration der Elektrolyte
Absetzende Sedimentation
Flockung
klarer ÜS
lockeres kohärentes Sedimentatiosngerüst
-> gut aufschüttelbar
Aufstockende Sedimentation
= unbehindert
keine WW zw. Partikeln
getrübter ÜS
schlecht aufschüttelbar
Caking (irreversibel)
Stabilisierung von SUSPENSIONEN nach Stoke
Partikelradius verringern (Verreiben)
Dichteangleich durch Dichteerhöhung der äußeren Phase (Glycerol, Sorbitol)
Viskositätserhöhung der äußeren Phase durch makromol. Schleimstoffe (Cellulosederivate, Traganth, Carbomer)
Dispergiermittel
=Tenside, Emulgatoren
-> setzen Grenzflächenspannung herab (kleinerer Benetzungswinkel)
Peptisatoren
Peptisatoren sind mehrfach negativ geladen, und lagern sich in die innere Helmholzschicht ein.
Überschuss der negativen Ladung steigt
Nernst-Potential steigt und die ganze Kurve wird nach oben verschoben
-> Zetapotential steigt
-> Partikel mit gleicher Ladung stoße sich ab
Warum zieht die negative Partikeloberfläche negative Ionen an?
weil sie sich im Stadium 4 der DLVO Theorie befindet
-> anziehende van-der-Waals-WW überwiegen
Auswirkung hoher Elektrolytkonzentration auf das Zeta-Potential
Die Partikeloberfläche und damit der Platz für negative Teilchen in der inneren HHS ist begrenzt.
Wenn mehr negativ geladene Teilchen zugegeben werden als die innere HHS aufnehmen kann, verbleiben sie im umliegenden Medium.
Da das Potential den Ladungsunterschied zw. Partikel und umgebendem Medium misst, wird mit zunehmender Peptisatorkonzentration (/Elektrolytkonz.) der Unterschied kleiner.
-> gegenteiliger Effekt: Zetapotential sinkt
Peptisatoren Beispiele
Na-Hydrogenphosphat, Na-citrat
Prüfungen SUSPENSIONEN
Dosierbarkeit
WS-Gehalt
AUfschüttelbarkeit
Teilchengröße
Sedimentationsanalyse
Halbsetzzeit
Zeit, in der die Sedimentoberfläche die Hälfte ihres Weges zurückgelegt hat.
Sedimentationsquotient
SQ = Sedimentationsvolumen / V(gesamt)
Emulsionen
grobdispers 1-500 um
flüssig in flüssig
(System von 2 oder mehr nicht ineinander löslichen Flüssigkeiten)
EMULSIONEN Instabilitäten
Aufrahmen
Ölige Phase schwimmt auf
-> reversibel
Koaleszenz
Verkleinerung der Grenzfläche durch Zusammenfließen der Tropfen
-> NICHT REVERSIBEL
Cracking (gebrochen)
Phasentrennung
flokkuliert
sedimentiert
Stabilisierung von EMULSIONEN nach Stoke
Viskositätserhöhung äußere Phase d. makromol. Schleimstoffe
Verkleinerung der Tröpfchen (Ultra-Turrax, Ultraschall)
Dichteangleich
Dichteerhöhung der lipophilen Phase
NICHT MIT GLYCEROL o. SORBITOL (erhöht nur Dichte der Wasserphase)
Pickering
Hydrophile Kolloide, die sich nicht lösen
-> Bilden multimolekularen Film um jedes Tröpfchen
-> mechan. Schutzfilm gegen Koaleszenz
z.B. Bentonit, Al-&Mg-OH
Herstellung von Emulsionen:
Suspensionsmethode (Kontinentalmethode)
Emulgator in innerer Phase dispergieren
äußere PHase zugeben (Primäremulsion)
restliche äußere Phase zugeben
Lösungsmethode (englische Methode)
1. Emulgator in der äußeren Phase lösen
Innere Phase anteilig einarbeiten
Emulsionskernmethode (Schweizer Methode)
Mischen von kleinen Mengen innerer & äußerer Phase mit dem Emulgator (Emulsionskern)
abwechselnd beide Phasen einarbeiten
Bestimmung des Emulsionstyps
1) Abwaschprobe (o/w abwaschbar)
2) Färbemethode
Methylenblau (hydrophil)
Sudan 3-Lösung (lipophil)
3) Verdünnungsmethode
4) Ringprobe (o/w bildet Ring auf Filerpapier)
5) Leitfähigkeit (nur bei o/w Ausschlag messbar)
Anionenaktive Emulgatoren
Alkaliseifen (o/w)
Na-Palmitat C16
Kationenaktiver Emulgator
Cetylpyridiniumchlorid (o/w)
C16
Nichtionogener Emulgator
Cetylalkohol (w/o)
Amphoterer Emulgator
Lecithin =Phosphatidylcholin
Trübungspunkt “Cloud point”
(nichtionogene Emulgatoren)
Die Polarität von Polyethylengruppen ist temperaturabhängig
-> temperaturabhängiger HLB
TP:
Temperatur, bei der der Emulgator aufgrund der gesunkenen Hydrophilie in wasser nicht mehr löslich ist und ausflockt.
Quasiemulsion
Zubereitung enthält keinen Emulgator, Stabilisierung ausschließlich über Dichte und Viskosität der äußeren Phase
Kühlcreme
Schubspannung
τ = F/A
-> Scherkraft pro Fläche
= Kraft die aufgewendet werden muss, um wei paprallele Schichten gegeneinander zu verschieben
Schergefälle
D
= Geschwindigkeitsgradient, wenn wei parallele Schichten einer Flüssigkeit gegeneinander verschoben werden.
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