Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

STABILIZATION OF "OIL-IN-WATER" EMULSIONS BY MIXTURES OF SILICON DIOXIDE NANOPARTICLES AND NONIONOGENOUS SAS Abstract The effect ofthe dispersion medium pH on the sedimentation stability of oil-in-water emulsions was studied. The effect of nanoparticles, surfactants and their mixtures on the dispersion of emulsions was studied. Keywords: emulsions, surfactants, stabilization, silicon dioxide. Эмульсии - термодинамически неустойчивые дисперсные системы, для стабилизации которых требуется введение ПАВ, ВМС или коллоидных частиц [1]. Адсорбция твердых коллоидных частиц на межфазной границе приводит к образованию слоя частиц вокруг капель, который стерически препятствует их сближению, таким образом, стабилизируя капли от коалесценции. Однако большинство немодифицированных частиц, диспергированных в водной или масляной фазе, как правило, остаются в объеме жидкости, а не адсорбируются на межфазной границе. Введение ПАВ в эмульсии, содержащие коллоидные частицы, изменяет смачиваемость последних, что приводит к их адсорбции на поверхности капель [2, 3]. Для эффективной стабилизации эмульсий коллоидные частицы должны обладать промежуточной смачиваемостью обеими жидкими фазами и должны быть слабо флокулированы [4,5]. Эти свойства можно контролировать, модифицируя поверхность частиц. В данной работе было исследовано влияние pH дисперсионной среды на седиментационную устойчивость эмульсий типа "масло-в-воде", стабилизированных положительно заряженными наночастицами диоксида кремния (Ludox CL), неионогенным ПАВ Tween 80, а также смесью наночастиц и Tween 80. Изучено влияние наночастиц, ПАВ и их смеси на дисперсность эмульсий. Для получения эмульсий были использованы следующие реактивы: углеводородное масло (Britol 20, USP), Tween 80 (Sigma Aldrich), Ludox CL (30 мас.% суспензия наночастиц SiO2в воде, Aldrich), бидистиллированная вода. Объемная доля дисперсной фазы - углеводородного масла в эмульсиях составляла 0,5. Дисперсионная среда эмульсий, стабилизированных наночастицами SiO2, представляла собой 3 мас.% водную дисперсию золя Ludox CL. В случае стабилизации ПАВ - 10 мМ водный раствор Tween 80. Эмульсии, стабилизированные смесью Ludox CL / Tween 80, в качестве дисперсионной среды имели 3 мас.% водную дисперсию наночастиц SiO2 с концентрацией Tween 80 10 мМ. Прямые эмульсии, стабилизированные смесями Ludox CL / Tween 80, получали следующим образом. К суспензиям наночастиц добавляли водный раствор Tween 80. pH полученной смеси доводили до 2, 4, 6 и 8 с помощью 0,5 М раствора NaOH или HCl. Затем добавляли углеводородное масло и диспергировали смесь в течение 2 мин со скоростью 12 000 об/мин. Изучение устойчивости эмульсий проводилось при температуре 25°C. После получения эмульсий с течением времени происходило постепенное A. A. Efimenkov, D. A. Bydanov, M. Yu. Korolyova, E. V. Yurtov 61