Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что значит в двигателе эмульсия


Чем грозит появление эмульсии в двигателе автомобиля

Согласно заявлениям производителей машин, и людей, которые занимаются техобслуживанием авто, масло в двигателе нужно менять через каждый 10 тысяч километров пробега. Но и при соблюдении рекомендаций, на крышке горлышка для залива масла можно неожиданно обнаружить следы эмульсии. На вид это смотрится, как будто бы крышку намазали майонезом.

Как появляется эмульсия?

Масляная эмульсия в моторе может образовываться по разным причинам, но есть одна объединяющая все подпричины причина – в масло каким-то образом попала влага. А вот причин ее появления в свою очередь может быть множество, наиболее часто это случается из-за:

  • пробоины в прокладке лежащей между головкой блока цилиндра (ГБЦ) и блоком;
  • деформированного ГБЦ;
  • потрескавшейся головки или блока;
  • накопления конденсата в картере;
  • попавшей через цилиндры воды в картер.

Ни к об одной из этих причин нельзя сказать, что ее можно считать незначительной. Все они так или иначе приведут к поломкам. Следовательно проверка масла на образование эмульсии должна производиться на регулярной основе. Любое появление на щупе или крышке белесого или пенного налета, будет означать, что в масле есть влага.

Что значит, когда на щупе обнаружилась белая эмульсия?

В этом случае нужно снять ГБЦ и заменить прокладку. Нельзя оставлять такое без внимания. Вовремя не смененная прокладка в этом случае грозит серьезными последствиями. Пена в масле говорит о том, что эксплуатационные качества масла серьезно ухудшились. Из-за этого снизятся и качественные характеристики, то есть узлы будут недополучать смазку, будет расти риск перегрева узлов, в результате чего они потом выходят из строя.

Самый плохой вариант развития событий – клин двигателя. Ремонт в этом случае придется производить капитальный, обойдется он в пару десятков тысяч. Возможно, что причина в том, что масло само по себе плохого качества. Тогда нужно будет слить старое масло, хорошенько промыть мотор и залить что-то с более высоким качеством. Если причиной появления пены все же стало образование конденсата, то нужно подождать, пока на улице установится более теплая погода.

К уровню масла и состоянию смазки нужно относиться с предельной внимательностью. Однако впадать в панику, когда на щупе появится эмульсия, тоже не следует. Нужно просто самостоятельно провести проверку, учитывая вышеуказанные рекомендации. Вовремя найденная неисправность устраняется гораздо проще, чем запушенная.

Пробитая прокладка

Чаще всего жидкость в масле появляется из-за пробоя в прокладке ГБЦ. Нарушение герметичности обычно случается либо из-за перегрева (прокладка прогорает), либо из-за физического износа прокладки. Когда случается перегрев двигателя, всегда нужно проверять, в какое состояние пришло масло. На двигателе, которому больше десятка лет, может стоять прокладка, которая уже просто физически износилась.

Если двигатель стал работать нестабильно, то нужно обязательно проверить прокладки. Возможен уход жидкости из охлаждающей системы. Своевременно обнаруженная, эта неисправность легко устраняется – простой заменой прокладки на новую. Возможно, что даже не придется выполнять шлифовку.

Если во время очередной проверки двигателя обнаружена эмульсия на щупе для проверки уровня масла, нужно обязательно найти причину её появления. Эмульсия может говорить о разрушении прокладки под ГБЦ, а также о других неисправностях. Для решения проблемы лучше обратиться на СТО — хотя определить, почему появилась эмульсия, опытный водитель может и сам.

На щупе белая эмульсия — что это такое?

Основу недорогого моторного масла составляет углеводород. В нем не могут растворяться спирт, перекиси и другие вещества, образующиеся при сгорании топливной смеси. При движении автомобиля все нерастворенные компоненты активно перемешиваются — в результате получается эмульсия. Белый цвет вещество приобретает из-за большого количества крохотных пузырьков.

При значительном загрязнении рабочей жидкости эмульсия может принять бежевый цвет. Она легко прилипает к холодному масляному щупу. Консистенция эмульсии напоминает майонез. Она в большом количестве образуется на крышке горловины для залива рабочей жидкости.

Эмульсия в масле двигателя: причины

Почему образуется эмульсия? Причин может быть несколько, но основных только три:

  • смешивание масла с водой
  • смешивание масла с охлаждающей жидкостью;
  • использование некачественного горючего.

Конденсат

Если во влажную погоду автомобиль долго находится на улице, в картер попадают водяные испарения, собирающиеся на трубках и на самой поверхности рабочей жидкости. Влага попадает в картер через систему охлаждения. Может она проникнуть и через цилиндры, но это довольно редкое явление. Для образования "майонеза" достаточно 2 граммов конденсата.

Пробой прокладки

Эмульсия на щупе уровня масла может образоваться по причине повреждения прокладки под ГБЦ. Это происходит из-за ее прогорания во время перегрева или вследствие обычного физического износа. Установленная на заводе прокладка будет служить долго, и проверять ее состояние имеет смысл только через 10 лет после начала эксплуатации автомобиля. Но если работа мотора нестабильна, износ может начаться раньше.

Попадание на прокладку рабочей жидкости из системы охлаждения также не способствует увеличению срока ее эксплуатации. Придётся доставать ее, менять на новую.

Трещины

Трещины в БЦ или на его головке могут появиться после любого, даже самого незначительного ДТП. В морозную погоду достаточно наехать на бордюр. Также подобные повреждения возникают из-за замерзания охлаждающей жидкости. Поэтому нельзя использовать для охлаждения обыкновенную воду. Она обязательно останется даже после слива, и в результате ее замерзания может произойти разрыв каналов БЦ.

Не работает вентиляция картера

Со временем вентиляция забивается. Но так как парам из картера нужно через что-то выходить, они будут делать это через щуп. Эмульсия станет накапливаться под маслозаливной крышкой или в держателе щупа. После ремонта системы вентиляции менять масло необязательно.

Попадание тосола в масло

Антифриз может попасть в масло из-за повышения давления в охлаждающем контуре. В результате происходит выдавливание охлаждающей жидкости. Тосол и другие виды антифриза в масле также не растворяются, что и приводит к образованию белой эмульсии.

Чрезмерное давление в охлаждающей системе может быть спровоцировано раскаленными газами, попавшими в нее через пробой в прокладке. Тогда следы белой субстанции можно обнаружить даже в выхлопных газах.

Некачественное горючее

Это самая распространенная причина образования белого налета. Низкопробное горючее содержит спирт, керосин и воду. При использовании пропан-бутана появлению белого налета будет способствовать использование "влажного" газа с остатками очистителя.

Почему возникает зимой?

Зимой накоплению конденсата способствует перемещение автомобиля на незначительные расстояния без предварительного прогрева мотора до 90 градусов. Не застрахован от образования конденсата и автомобиль, который стоит в утепленном гараже. Влага появится из-за перепада температур.

Как диагностировать неисправность?

Диагностику лучше начинать с проверки уровня охлаждающей жидкости. Если уровень тосола понизился без явных причин, это может говорить о неисправности ГБЦ или о пробое прокладки. Во втором случае мотор работает неровно, из охлаждающей системы уходит тосол.

Чтобы проверить масло на наличие охлаждающей жидкости, его нужно слить в чистую емкость. Двигатель следует прогреть, так как масло должно быть теплым.

Обратите внимание на то, как выглядит рабочая жидкость. В разогретом масле будут четко заметны следы охлаждающей жидкости, которая, остывая, превращается в эмульсию. Если антифриз разбавлен водой, основное его количество концентрируется на дне картера и затягивается маслоприемником. На щупе следов эмульсии может и не быть, но ездить на такой машине нельзя, так как вязкая субстанция забьет смазочные каналы. Последствием может быть выход из строя клапана мотора или шатунных вкладышей.

Появление эмульсии на крышке горловины говорит о разрушении прокладки ГБЦ. Подтверждением износа прокладки станет вытекание рабочей жидкости из бачка. При осмотре силового агрегата проверьте место стыка БЦ и ГБЦ. Наличие подтеков в этом месте подтвердит утечку масла.

Если из выхлопной трубы выходит густой дым белого цвета, это свидетельство попадания охлаждающей жидкости в элементы мотора. Это актуально для всех типов силовых агрегатов. Однако у дизельных двигателей ОЖ попадает в коллектор, а у бензиновых — в цилиндры.

Какие меры должен предпринять водитель?

Если при диагностике было выявлено разрушение прокладки ГБЦ, ее следует заменить. Для замены прокладки придется демонтировать головку. После установки прокладки крепежные болты лучше затягивать при помощи динамометрического ключа, чтобы норма момента затяжки не была превышена. Если ГБЦ "повело", проблему можно решить только путем проточки на станке. Эту работу лучше поручить специалистам.

При повреждении теплообменника его запаивают, если, конечно, это возможно. Если нет — теплообменник меняют. Если при подключении магистральной линии системы охлаждения были допущены нарушения, все патрубки придется отсоединить и подключить еще раз.

При повреждении БЦ узел придется демонтировать. Блок при этом растачивается, производится его гильзовка.

При обнаружении подтеков охлаждающей жидкости в патрубках и местах соединений течь нужно устранить. Потом придется поменять моторное масло и антифриз, предварительно промыв систему охлаждения. Такие течи диагностируются при работе мотора на повышенных оборотах. Жидкость будет вытекать под давлением, и найти течь не составит труда.

Моторное масло и сам двигатель нужно проверять как можно чаще. Только так удастся предотвратить возникновение серьезных поломок.

Проводя осмотр и диагностику двигателя, многие автовладельцы сталкиваются с наличием белесого налета на крышке маслозаливной горловины и щупе уровня масла.

Почему появляется эмульсия в масле: причины и последствия

Эмульсия выглядит как мелкодисперсная пена белого цвета, образуется при попадании воды или иной жидкости в моторное масло с последующим активным перемешиванием. В одних случаях такой налет не представляет опасности и переживать из-за ее наличия не стоит. Но так бывает не всегда, эмульсия в масле двигателя может также указывать на появление серьезных проблем с силовой установкой и надобность в проведении ремонта.

Наличие воды в масле, в целом, считается недопустимым, поскольку она влияет на эксплуатационные показатели и характеристики смазочного материала. Но в конструкцию любого двигателя входит сапун, обеспечивающий поддержание в картере заданного давления. По сути, он соединяет внутреннее пространство силовой установки с атмосферой. Поэтому через него внутрь блока цилиндров заходит воздух из окружающей среды, в котором обязательно присутствует влага – частицы воды.

В летний период перепад температур невысокий, поэтому большая часть воды так и остается в газообразном состоянии и после выводится вместе с картерными газами. Зимой же, температурный перепад значительный, поэтому влага конденсируется в жидкость, оседает на внутренних поверхностях двигателя, где и подмешивается к моторному маслу. Отсюда и берется белая эмульсия на крышке маслозаливной горловины.

Видео: Эмульсия под крышкой клапанов.

А вот появление желтой эмульсии на крышке маслозаливной горловины в летний период или же ее количество значительное — это указывает на проблемы с мотором. То же касается и следов эмульсии на щупе масла двигателя. В исправном двигателе пена на нем не появляется даже зимой, и, если она обнаружена, в моторе появились неисправности.

Дополнительные признаки неисправности

Как уже отмечено, эмульсия – это перемешанная смесь воды и масла в виде пены. Обильное количество белой или желтоватой пены на крышке и щупе сигнализирует о том, что в картер двигателя просачивается жидкость, а она присутствует только в системе охлаждения. Поэтому место утечки в первую очередь следует искать в тех частях двигателя, где каналы смазки и охлаждения проходят рядом.

Отметим, что появление протечки охлаждающей жидкости (ОЖ) внутрь двигателя могут сопровождаться еще рядом признаков:

  1. Постоянное снижение уровня ОЖ в расширительном бачке и надобность в периодической доливке.
  2. Масляная пленка в расширительном бачке.
  3. Система обогрева салона практически не греет.
  4. Уровень моторного масла выше нормы.
  5. Обильный белый дым из выхлопной трубы.
  6. Перебои в работе двигателя.

Все это указывает на попадание антифриза в масляные каналы. Если не предпринять никаких действий и продолжать эксплуатацию авто, то двигатель из-за отсутствия нормальной смазки получит повреждения, и для восстановления работоспособности понадобится дорогостоящий капитальный ремонт, или полная замена мотора.

Где искать причину утечки антифриза?

Произойти утечка может из-за:

  • головки блока;
  • прокладки ГБЦ;
  • трещины в цилиндре;
  • трещины в головке блоке.

Начнем с головки блока. Эта составляющая двигателя изготавливается из цветных металлов и при установке сильно притягивается болтами к блоку цилиндров.

В результате расширения металла из-за перегрева происходит коробление головки. В некоторых местах появляются зазоры между ГБЦ и блоком, через которые технические жидкости попадают в каналы других систем. То есть, охлаждающая жидкость просто через щели добирается до масляных каналов и подмешивается к смазочному материалу.

Эта неисправность не является очень сложной и вполне поддается ремонту. Но для этого потребуется демонтаж головки, шлифовка ее поверхности, прилегающей к блоку, замена прокладки и смазочного материала. При смене обязательно нужна промывка двигателя и системы смазки с заменой «старого» масла с примесями антифриза.

Но коробление головки блока становится причиной образования эмульсии не так уж и часто. Более распространенной проблемой является пробой прокладки ГБЦ.

Происходит это по той же причине – перегрев двигателя. Но если головка коробится только при длительном воздействии высоких температур, то для повреждения прокладки достаточно и кратковременного перегрева. А поскольку через прокладку проходят каналы смазки и охлаждения, то перемычки между ними от высокой температуры разрушаются. Отметим, что не всегда пробой происходит только между каналами. Повреждения могут соединять и каналы с цилиндром или же вести наружу двигателя.

Хоть пробой прокладки ГБЦ и самая распространенная причина появления белой эмульсии в масле двигателя, но она также считается самой простой для устранения. Для этого достаточно лишь заменить поврежденную прокладку на новую, а также заменить моторное масло и промыть двигатель. Опытный автолюбитель способен провести ремонт в течение 4-5 часов.

Трещины в цилиндре хоть и редко случается, но причиной образования эмульсии она тоже может стать. Обычно это происходит из-за дефектов в структуре металла гильзы.

Видео: На крышке горловины масла эмульсия

Имеющиеся дефекты со временем могут привести к появлению трещины в стенке цилиндра, а поскольку он охлаждается, то жидкость начинает просачиваться в камеры сгорания. Большая часть жидкости выходит из двигателя через выхлопную трубу, но и немного ее попадает в подпоршневое пространство, отсюда и берется эмульсия.

Отремонтировать двигатель с такой поломкой возможно только в случае, если гильзы в нем – съемные и их можно заменить. Но в ряде силовых установок цилиндры демонтировать нельзя, и в таком случае замене подлежит весь блок.

Еще одной серьезной проблемой, последствием которой является образование эмульсии в моторном масле, являются трещины в головке и блоке. Они могут образоваться от перегрева, внутреннего дефекта металла, ударных нагрузок.

Такие повреждения выявить очень сложно, особенно в блоке, поскольку каналы смазки и охлаждения проходят внутри него, и осмотреть или продиагностировать их не всегда возможно.

Заделать такие повреждения также не удастся. Поэтому составная часть двигателя с трещиной просто заменяется.

Чтобы не делать внеплановый ремонт двигателя из-за появления эмульсии моторного масла, достаточно лишь своевременно проводить техническое обслуживание, особенно касающееся замены технических жидкостей, а также не допускать перегрева мотора. А для этого следует во время движения постоянно контролировать температурный режим.

Если же проблема с эмульсией в масле двигателя появилась, начинать поиск лучше с самого простого – прокладки ГБЦ. При этом после демонтажа головки при замене следует проверить ее на наличие коробления. Сделать это очень просто даже в гаражных условиях. Для этого нужно положить головку поверхностью, прилегающей к блоку, на чистое стекло. Образованные в результате коробления неровности отлично будут видны.

Обычно в головке и ее прокладке причина и кроется. Трещины же в гильзах, блоке и ГБЦ встречаются очень редко.

Моторное масло нужно менять через 10 000 км — такого мнения придерживаются производители автомобилей и специалисты по их обслуживанию. Но даже при полном следовании этому регламенту в один прекрасный момент на крышке горловины для залива масла может появиться эмульсия. По внешним признакам она схожа с майонезом.

Начинающих водителей это зрелище может просто шокировать. Оттенки цвета этого «майонеза» могут быть разными. Эту проблему необходимо устранять сразу после ее появления.

Что это такое?

Основой всех современных моторных масел является углеводород. Сгорание топлива приводит к появлению различных веществ: кислота, различные виды перекисей, влага и прочее. Их перемешивание в углеводороде и приводит к образованию эмульсионной массы, оседающей на крышке горловины для залива масла и щупе для его замера. Ее прилипание именно к этим участкам обусловлено тем, что они самые холодные. Структура белой эмульсии — это обилие микроскопических пузырьков. Ее появление — тревожный признак, говорящий о необходимости проведения диагностики силового агрегата.

О причинах

Причин появления белой массы может быть много, но самая распространенная из них — попадание в картер охлаждающей жидкости. Случиться это может в силу нескольких причин:

— Между ГБЦ и блоком двигателя мог появиться зазор, который образовывается вследствие пробоя прокладки ГБЦ или ее прогара.

— В ГБЦ или в блоке цилиндров могли образоваться трещины.

— ГБЦ могла деформироваться, из-за чего нарушается уплотнение в зоне соединения БЦ и его головки.

— Иногда жидкость проникает в картер через цилиндры.

— В моторе мог образоваться конденсат, что особенно часто случается в зимнее время.

— Причиной образования «майонеза» может служить неисправность системы вентиляции картера.

— Некачественное топливо — еще одна причина появления эмульсии, так как в нем содержится керосин, спирт и прочие нежелательные составляющие.

При работе двигателя образуется горячий газ. В виде конденсата он откладывается вверху ДВС. Именно поэтому происходит постепенное образование эмульсии на горловине для залива масла и ее крышке.

Большинство специалистов связывают ее появление с повреждениями прокладки ГБЦ — она рвется или деформируется, образуя щели, через которые антифриз попадает в каналы циркуляции масла, где и происходит его смешивание с маслом. Такое масло сразу же нужно менять. То же касается и охлаждающей жидкости, и это актуально для любых марок машин.

Белая эмульсия может появиться в моторе практически любого автомобиля, если условия его эксплуатации будут нарушены. Ведь именно этот фактор способствует деформации прокладки между БЦ и ГБЦ. Но причины этого неприятного явления могут скрываться не только в неправильной эксплуатации автомобиля, а еще и в зимнем понижении температуры. Двигатель прогревается и становится горячим, воздух на улице холодный — вот и образуется конденсат, приводящий к образованию эмульсионной массы. Вся влага при прогреве двигателя испариться не может, и некоторая ее часть откладывается в виде конденсата.

Чем грозит появление эмульсии

Моторное масло потеряет свои качества, если в него попадает антифриз или другие виды влаги — оно перестает смазывать детали. В зимнее время масло может принимать даже кристалловидную форму, что, конечно же, отрицательно сказывается на работе силового агрегата. Между трущимися частями образуется пленка, имеющая мало общего со смазывающим веществом. В этом случае этого детали начинают тереться друг о друга без смазки, и мотор может заклинить. Именно поэтому причину появления белой эмульсионной массы нужно устранить как можно скорее.

Подробности о появлении эмульсии

Проблема появления белой массы на крышке горловины особенно касается автомобилей, стоящих на улице. Но может она коснуться и машин, находящихся в гараже. Если машину регулярно оставлять на улице, то там она будет подвергаться воздействию погодных условий. Осенью часто идут дожди, и влага вполне может скопиться в полости картера. Зимой «майонез» можно наблюдать еще чаще.

Еще одна причина образования белой массы — частая езда на короткие расстояния. За такие поездки мотор не успевает прогреться, что ведет к образованию конденсата. Из этого следует, что зимой перед поездкой мотор должен быть хорошо прогрет.

При засорении вентиляционной системы картера скапливающийся газ будет искать другие места для выхода, что также приведет к появлению эмульсии. В этом случае масло менять не придется, нужно только прочистить вентиляцию. Гораздо опаснее, если моторное масло смешивается с антифризом, так как это приводит к серьезной поломке мотора.

Диагностика

Для проверки масла на присутствие в нем охлаждающей жидкости его сливают в емкость. Перед этим мотор нужно как следует прогреть, чтобы масло было горячим. Если в нем находится антифриз, то это будет видно сразу. Если в антифризе много воды, то она обязательно скопится на дне картера, и ее всосет маслоприемник.

Испорченное масло подлежит замене, а масляную систему после этого нужно тщательно промыть. Необходимость промывки объясняется тем, что после замены в системе остается некоторое количество испорченного масла. Смешиваясь с ним, новое масло моментально потеряет часть своих качеств. Промывку системы производят при помощи промышленных промывочных масел.

Внимание! Некоторая часть старого масла обязательно останется в системе даже при вакуумном откачивании. Не верьте механику, который будет заверять вас в обратном.

Определить целостность прокладки ГБЦ можно по внешним признакам. Кроме, собственно, появления белой эмульсии, о наличии дефектов на ней скажут следующие факторы:

— потеки в области стыка БЦ и ГБЦ;

— дым белого цвета, выходящему из выхлопной трубы.

Недостаточный уровень антифриза также может являться причиной появления белой массы. Для проверки уровня нужно открыть крышку расширительного бачка при остывшем двигателе. Если уровень ОЖ недостаточен, его необходимо восполнить. Слишком резкое снижение уровня ОЖ может говорить о неисправностях в районе ГБЦ или разгерметизации системы охлаждения. Возможно и сезонное снижение уровня, так как в холодную погоду объем жидкости уменьшается.

Из вышесказанного следует, что за состоянием двигателя нужно постоянно следить. Если проблема белой эмульсии не будет решена вовремя, это приведет к дорогому ремонту. Поэтому диагностику нужно производить уже при первых признаках ее появления.

Эмульсия - Википедия

Смесь двух или более жидкостей, которые обычно не смешиваются

Эта статья о смесях жидкостей. Для светочувствительной смеси, используемой в фотографии, см. Фотографическую эмульсию.
  1. Две несмешивающиеся жидкости, еще не эмульгированные
  2. Эмульсия фазы II, диспергированная в фазе I
  3. Нестабильная эмульсия постепенно отделяет
  4. Поверхностно-активное вещество (контур вокруг частиц) позиционирует себя на границах раздела между фазой II и фазой I, стабилизируя эмульсия

Эмульсия представляет собой смесь двух или более жидкостей, которые обычно не смешиваются (не смешиваются или не смешиваются).Эмульсии являются частью более общего класса двухфазных систем вещества, называемых коллоидами. Хотя термины коллоидная и эмульсия иногда используются взаимозаменяемо, эмульсия должна использоваться, когда обе фазы, дисперсная и непрерывная, являются жидкостями. В эмульсии одна жидкость (дисперсная фаза) диспергируется в другой (непрерывная фаза). Примеры эмульсий включают винегреты, гомогенизированное молоко и некоторые смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов.

Две жидкости могут образовывать различные типы эмульсий.Например, масло и вода могут образовывать, во-первых, эмульсию масло-в-воде, в которой масло представляет собой дисперсную фазу, а вода представляет собой непрерывную фазу. (Липопротеины, используемые всеми сложными живыми организмами, являются одним из примеров этого.) Во-вторых, они могут образовывать эмульсию вода-в-масле, в которой вода является дисперсной фазой, а масло - непрерывной фазой. Также возможны множественные эмульсии, включая эмульсию «вода в масле в воде» и эмульсию «масло в воде в масле». [1]

Эмульсии, будучи жидкостями, не имеют статической внутренней структуры.Капли, диспергированные в непрерывной фазе (иногда называемой «дисперсионной средой»), обычно предполагаются статистически распределенными.

Термин «эмульсия» также используется для обозначения фоточувствительной стороны фотопленки. Такая фотоэмульсия состоит из коллоидных частиц галогенида серебра, диспергированных в желатиновой матрице. Ядерные эмульсии похожи на фотографические эмульсии, за исключением того, что они используются в физике элементарных частиц для обнаружения элементарных частиц высоких энергий.

Этимология [править]

Слово «эмульсия» происходит от латинского emulgere «доить», от ex «выходить» + mulgere «доить», так как молоко является эмульсией жира и воды вместе с другими компонентами. [2]

Внешний вид и свойства [править]

Жидкостная система, в которой капли жидкости диспергированы в жидкости.

Примечание 1 : определение основано на определении в исх. [3]

Примечание 2 : капли могут быть аморфными, жидкокристаллическими или любой их смесью
.

Примечание 3 : диаметры капель, составляющих дисперсную фазу ,
обычно находятся в диапазоне приблизительно от 10 нм до 100 мкм; т.е. капли
могут превышать обычные пределы размера для коллоидных частиц.

Примечание 4 : Эмульсия называется эмульсией масло / вода (мас. / Мас.), Если дисперсная фаза
представляет собой органический материал, а непрерывная фаза представляет собой
воду или водный раствор и называется водой / маслом ( без), если дисперсная фаза
представляет собой воду или водный раствор, а непрерывная фаза представляет собой органическую жидкость
(«масло»).

Примечание 5 : эмульсию без эмульсии иногда называют обратной эмульсией.
Термин «обратная эмульсия» вводит в заблуждение, неверно предполагая, что
эмульсия обладает свойствами, противоположными свойствам эмульсии.
Поэтому его использование не рекомендуется. [4] Эмульсии

содержат как дисперсную, так и непрерывную фазу, а границу между фазами называют «интерфейсом». [5] Эмульсии имеют тенденцию иметь мутный вид, потому что многие межфазные границы рассеивают свет, когда он проходит через эмульсию.Эмульсии кажутся белыми, когда весь свет рассеивается одинаково. Если эмульсия достаточно разбавлена, более высокочастотный (низковолновой) свет будет рассеиваться больше, а эмульсия будет выглядеть более голубым - это называется «эффект Тиндалла». [ цитата нужна ] Если эмульсия достаточно сконцентрирована, цвет будет искажен в сторону сравнительно более длинных волн и будет казаться более желтым. Это явление легко наблюдается при сравнении обезжиренного молока, которое содержит мало жира, со сливками, которые содержат намного более высокую концентрацию молочного жира.Одним из примеров будет смесь воды и масла. [требуется цитирование ]

Два специальных класса эмульсий - микроэмульсии и наноэмульсии с размерами капель менее 100 нм - выглядят полупрозрачными. [6] Это свойство связано с тем, что световые волны рассеиваются каплями только в том случае, если их размеры превышают примерно четверть длины волны падающего света. Поскольку видимый спектр света состоит из длин волн от 390 до 750 нанометров (нм), если размеры капель в эмульсии ниже примерно 100 нм, свет может проникать через эмульсию без рассеяния. [7] Из-за их сходства по внешнему виду полупрозрачные наноэмульсии и микроэмульсии часто путают. В отличие от полупрозрачных наноэмульсий, которые требуют производства специального оборудования, микроэмульсии спонтанно образуются путем «растворения» молекул масла смесью поверхностно-активных веществ, вспомогательных поверхностно-активных веществ и сорастворителей. [6] Требуемая концентрация поверхностно-активного вещества в микроэмульсии, однако, в несколько раз выше, чем в полупрозрачной наноэмульсии, и значительно превышает концентрацию дисперсной фазы.Из-за многих нежелательных побочных эффектов, вызванных поверхностно-активными веществами, их присутствие является неблагоприятным или препятствующим во многих применениях. Кроме того, стабильность микроэмульсии часто легко нарушается разбавлением, нагреванием или изменением уровня pH. [требуется цитирование ]

Обычные эмульсии по своей природе нестабильны и, следовательно, не склонны к самопроизвольному образованию. Подвод энергии - при встряхивании, перемешивании, гомогенизации или воздействии мощного ультразвука [8] - необходим для образования эмульсии.Со временем эмульсии имеют тенденцию возвращаться в стабильное состояние фаз, составляющих эмульсию. Примером этого является разделение масляного и уксусного компонентов винегрета, нестабильной эмульсии, которая быстро отделяется, если ее не встряхивать почти непрерывно. Из этого правила есть важные исключения: микроэмульсии термодинамически стабильны, а полупрозрачные наноэмульсии кинетически стабильны. [6]

Превращение эмульсии масла и воды в эмульсию «вода в масле» или эмульсию «масло в воде» зависит от объемной доли обеих фаз и типа эмульгатора (ПАВ). ) (см. Эмульгатор , ниже) присутствует. [ требуется цитирование ] В целом применяется правило Бэнкрофта. Эмульгаторы и эмульгирующие частицы имеют тенденцию способствовать дисперсии фазы, в которой они не очень хорошо растворяются. Например, белки лучше растворяются в воде, чем в масле, и поэтому имеют тенденцию образовывать эмульсии масло-в-воде (то есть они способствуют диспергированию капель масла в непрерывной фазе воды). [ цитата нужна ]

Геометрическая структура эмульсионной смеси двух лиофобных жидкостей с большой концентрацией вторичного компонента является фрактальной: частицы эмульсии неизбежно образуют динамические неоднородные структуры в небольшом масштабе длины.Геометрия этих структур фрактальная. Размер элементарных неровностей регулируется универсальной функцией, которая зависит от объемного содержания компонентов. Фрактальная размерность этих неровностей равна 2.5. [9]

Нестабильность [править]

Стабильность эмульсии относится к способности эмульсии противостоять изменению ее свойств с течением времени. [10] [11] Существует четыре типа нестабильности в эмульсиях: флокуляция, образование сливок / седиментация, коалесценция и созревание в Оствальде.Флокуляция возникает, когда между капельками возникает сила притяжения, поэтому они образуют хлопья, похожие на гроздья винограда. Этот процесс может быть желательным, если он контролируется в своей степени, для настройки физических свойств эмульсий, таких как поведение их потока. [12] Слияние происходит, когда капли сталкиваются друг с другом и объединяются, образуя капли большего размера, поэтому средний размер капель со временем увеличивается. Эмульсии могут также подвергаться кремованию, когда капли поднимаются до верха эмульсии под воздействием плавучести или под действием центростремительной силы, возникающей при использовании центрифуги. [10] Сливки являются обычным явлением в молочных и немолочных напитках (то есть молоке, кофейном молоке, миндальном молоке, соевом молоке) и обычно не изменяют размер капель. [13] Седиментация является противоположным явлением образования сливок и обычно наблюдается в эмульсиях вода-в-масле [5] . Осаждение происходит, когда дисперсная фаза плотнее, чем непрерывная фаза, а гравитационные силы притягивают более плотные глобулы к нижней части эмульсии. Подобно кремованию, седиментация следует закону Стокса.

Подходящий «поверхностно-активный агент» (или «поверхностно-активное вещество») может повысить кинетическую стабильность эмульсии, так что размер капель не изменяется значительно со временем. Стабильность эмульсии, такой как суспензия, может быть изучена в терминах дзета-потенциала, который указывает на отталкивание между каплями или частицами. Если размер и дисперсия капель не изменяются со временем, говорят, что они стабильны. [14] Например, эмульсии масло-в-воде, содержащие моно- и диглицериды и молочный белок в качестве поверхностно-активного вещества, показали, что стабильный размер капель масла в течение 28 дней хранения при 25 ° С. [13]

Мониторинг физической стабильности [править]

Стабильность эмульсий можно охарактеризовать с помощью таких методов, как рассеяние света, измерение отражательной способности сфокусированного луча, центрифугирование и реология. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. [15]

Ускоряющиеся методы прогнозирования срока годности [править]

Кинетический процесс дестабилизации может быть довольно длительным - до нескольких месяцев или даже лет для некоторых продуктов. [16] Часто разработчик должен ускорить этот процесс, чтобы тестировать продукты в разумные сроки во время проектирования продукта. Наиболее часто используются термические методы - они состоят в повышении температуры эмульсии для ускорения дестабилизации (если температура ниже критической для инверсии фазы или химической деградации). [17] Температура влияет не только на вязкость, но и на межфазное натяжение в случае неионных поверхностно-активных веществ или, в более широком смысле, на взаимодействие между каплями в системе.Хранение эмульсии при высоких температурах позволяет моделировать реалистичные условия для продукта (например, тюбик солнцезащитной эмульсии в автомобиле в летнюю жару), но также ускоряет процессы дестабилизации до 200 раз. [ цитирование необходимо ]

Механические методы ускорения, включая вибрацию, центрифугирование и перемешивание, также могут быть использованы. [ нужно цитирование ]

Эти методы почти всегда эмпирически, без солидной научной основы. [ цитирование необходимо ]

Эмульгаторы [править]

Эмульгатор (также известный как «эмульгатор») представляет собой вещество, которое стабилизирует эмульсию за счет повышения ее кинетической стабильности. Один класс эмульгаторов известен как «поверхностно-активные вещества» или поверхностно-активные вещества. Эмульгаторы представляют собой соединения, которые обычно имеют полярную или гидрофильную (то есть водорастворимую) часть и неполярную (то есть гидрофобную или липофильную) часть. Из-за этого эмульгаторы имеют тенденцию иметь более или менее растворимость в воде или в масле. [18] Эмульгаторы, которые более растворимы в воде (и наоборот, менее растворимы в масле), как правило, образуют эмульсии масло-в-воде, тогда как эмульгаторы, которые более растворимы в масле, будут образовывать эмульсии вода-в-масле. [19]

Примерами пищевых эмульгаторов являются:

Моющие средства - это еще один класс поверхностно-активных веществ, которые будут физически взаимодействовать как с маслом, так и с водой, тем самым стабилизируя поверхность раздела между каплями масла и воды в суспензии. Этот принцип используется в мыле для удаления жира с целью очистки.Многие различные эмульгаторы используются в аптеке для приготовления эмульсий, таких как кремы и лосьоны. Обычные примеры включают эмульгирующий воск, полисорбат 20 и цетарет 20. [21]

Иногда сама внутренняя фаза может действовать как эмульгатор, и в результате получается наноэмульсия, где внутреннее состояние диспергируется в капли "наноразмера" во внешней фазе. Хорошо известный пример этого явления, «эффект узо», происходит, когда воду наливают в крепкий алкогольный напиток на основе аниса, такой как узо, пастис, абсент, арак или раки.Анизольные соединения, которые растворимы в этаноле, затем образуют наноразмерные капли и эмульгируются в воде. Полученный цвет напитка непрозрачный и молочно-белый.

Механизмы эмульгирования [править]

В процесс эмульгирования могут быть вовлечены различные химические и физические процессы и механизмы: [ цитирование необходимо ]

  • Теория поверхностного натяжения - согласно этой теории эмульгирование происходит путем уменьшения межфазного натяжения между двумя фазами
  • Теория отталкивания - эмульгатор создает пленку на одной фазе, которая образует глобулы, которые отталкивают друг друга.Эта сила отталкивания заставляет их оставаться подвешенными в дисперсионной среде
  • Модификация вязкости - эмульгаторы, такие как акация и трагакант, которые являются гидроколлоидами, а также ПЭГ (или полиэтиленгликоль), глицерин и другие полимеры, такие как КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза), все увеличивают вязкость среды, что помогает создавать и поддерживать суспензия шариков дисперсной фазы

В еду [редактировать]

Эмульсии масло-в-воде распространены в пищевых продуктах:

  • Crema (пена) в эспрессо - кофейное масло в воде (заваренный кофе), нестабильная эмульсия
  • Майонезные и голландские соусы - это эмульсии типа «масло в воде», стабилизированные лецитином яичного желтка или другими пищевыми добавками, такими как стеароиллактилат натрия
  • Гомогенизированное молоко - эмульсия молочного жира в воде с молочными белками в качестве эмульгатора
  • Винегрет - это эмульсия растительного масла в уксусе, если она приготовлена ​​с использованием только масла и уксуса (т.е.в результате получается нестабильная эмульсия

Эмульсии вода-в-масле менее распространены в пищевых продуктах, но все же существуют:

Другие продукты можно превратить в продукты, подобные эмульсиям, например, мясная эмульсия представляет собой суспензию мяса в жидкости, которая похожа на настоящие эмульсии.

Здравоохранение [редактировать]

В фармацевтике, прическах, личной гигиене и косметике часто используются эмульсии. Обычно они представляют собой масляные и водные эмульсии, но диспергированные, и которые являются непрерывными, во многих случаях зависят от фармацевтической композиции.Эти эмульсии могут называться кремами, мазями, линиментами (бальзамами), пастами, пленками или жидкостями, в зависимости в основном от их соотношения масло-вода, других добавок и их предполагаемого пути введения. [22] [23] Первые 5 представляют собой лекарственные формы для местного применения и могут применяться на поверхности кожи, трансдермально, офтальмологически, ректально или вагинально. Высоко жидкая эмульсия может также использоваться перорально или может быть введена в некоторых случаях. [22]

Микроэмульсии используются для доставки вакцин и уничтожения микробов. [24] Типичными эмульсиями, используемыми в этих технологиях, являются наноэмульсии соевого масла с частицами диаметром 400–600 нм. [25] Процесс не химический, как при других видах антимикробной обработки, а механический. Чем меньше капля, тем больше поверхностное натяжение и, следовательно, больше сила, необходимая для слияния с другими липидами. Масло эмульгируется с моющими средствами, используя смеситель с высоким сдвиговым усилием, чтобы стабилизировать эмульсию, поэтому, когда они сталкиваются с липидами в клеточной мембране или оболочке бактерий или вирусов, они заставляют липиды сливаться с собой.В массовом масштабе это фактически разрушает мембрану и убивает патоген. Эмульсия соевого масла не наносит вреда нормальным клеткам человека или клеткам большинства других высших организмов, за исключением сперматозоидов и клеток крови, которые уязвимы для наноэмульсий из-за особенностей их мембранных структур. По этой причине эти наноэмульсии в настоящее время не используются внутривенно (IV). Наиболее эффективное применение этого типа наноэмульсии - для дезинфекции поверхностей.Было показано, что некоторые типы наноэмульсий эффективно разрушают возбудителей ВИЧ-1 и туберкулеза на непористых поверхностях.

В пожаротушении [править]

Эмульгаторы

эффективны при тушении пожаров при небольших тонкослойных разливах горючих жидкостей (пожары класса B). Такие агенты заключают в капсулу топливо в водно-топливной эмульсии, тем самым задерживая воспламеняющиеся пары в водной фазе. Эта эмульсия достигается путем нанесения водного раствора поверхностно-активного вещества на топливо через форсунку высокого давления.Эмульгаторы не эффективны при тушении крупных пожаров, связанных с объемным / глубоким жидким топливом, потому что количество эмульгатора, необходимое для тушения, зависит от объема топлива, тогда как другие агенты, такие как водная пленкообразующая пена, должны покрывать только поверхность топливо для достижения смягчения паров. [26]

Химический синтез [редактировать]

Эмульсии

используются для изготовления полимерных дисперсий - получение полимера в фазе эмульсии имеет ряд технологических преимуществ, включая предотвращение коагуляции продукта. a b c Мейсон Т. Г., Уилкинг Дж. Н., Мелесон К, Чанг К. Б., Грейвс С. М. (2006). «Наноэмульсии: образование, структура и физические свойства» (PDF). Журнал физики : конденсированный материал . 18 (41): R635 – R666. Bibcode: 2006JPCM ... 18R.635M. DOI: 10.1088 / 0953-8984 / 18/41 / R01. Архивировано из оригинального (PDF) на 2017-01-12. Получено 2016-10-26.

  • ^ Леонг Т.С., Вустер Т.Дж., Кентиш С.Е., Ашоккумар М. (2009). Friedman, Raymond (1998). Основы противопожарной химии и физики . Джонс и Бартлетт Лирнинг. ISBN 978-0-87765-440-7 .
  • Другие источники [править]

    Посмотрите на эмульсию в Викисловарь, бесплатный словарь.
    ,

    эмульсия | Определение и типы

    Эмульсия , в физической химии, смесь двух или более жидкостей, в которых одна присутствует в виде капель, микроскопического или ультрамикроскопического размера, распределенных по всему другому. Эмульсии образуются из жидких компонентов либо самопроизвольно, либо, чаще, с помощью механических средств, таких как перемешивание, при условии, что смешанные жидкости не имеют (или очень ограничены) взаимной растворимости. Эмульсии стабилизируются агентами, которые образуют пленки на поверхности капелек (например,молекулы мыла) или которые придают им механическую стабильность (например, коллоидный углерод или бентонит). Нестабильные эмульсии в конечном итоге разделяются на два слоя жидкости. Стабильные эмульсии могут быть разрушены путем инактивации или разрушения эмульгирующего агента, например, путем добавления соответствующих третьих веществ или также путем замораживания или нагревания. Некоторыми знакомыми эмульсиями являются молоко (дисперсия капель жира в водном растворе) и сливочное масло (дисперсия капель водного раствора в жире).

    принципиальная схема метода эмульсионной полимеризации принципиальная схема метода эмульсионной полимеризации.Молекулярные мономеры и инициаторы свободных радикалов добавляют в эмульсионную ванну на водной основе вместе с мылоподобными материалами, известными как поверхностно-активные вещества или агенты поверхностного действия. Молекулы поверхностно-активного вещества, состоящие из гидрофильного (притягивающего воду) и гидрофобного (отталкивающего воду) конца, перед полимеризацией образуют стабилизирующую эмульсию, покрывая капли мономера. Другие молекулы поверхностно-активного вещества объединяются в более мелкие агрегаты, называемые мицеллами, которые также поглощают молекулы мономера. Полимеризация происходит, когда инициаторы мигрируют в мицеллы, заставляя молекулы мономера образовывать большие молекулы, которые составляют латексную частицу. Encyclopædia Britannica, Inc.

    Эмульсии важны во многих областях, например, в красильной и кожевенной промышленности, в производстве синтетического каучука и пластмасс, в производстве косметических средств, таких как шампуни, а также для косметических и лечебных продуктов.

    Термин эмульсия часто применяется к смешанным системам, которые лучше охарактеризовать как растворы, суспензии или гели. Например, так называемая фотографическая эмульсия на самом деле представляет собой желатиновый гель, в котором крошечные кристаллы (например,г., бромида серебра) рассеяны.

    Типы эмульсий

    Существует два основных типа эмульсий: масло в воде (O / W) и вода в масле (W / O). Эти эмульсии - именно то, на что они похожи, как показано ниже.

    В каждой эмульсии есть непрерывная фаза, которая задерживает капли другого элемента, который называется дисперсной фазой. В эмульсии масло-в-воде непрерывная фаза представляет собой воду, а дисперсная фаза представляет собой масло, тогда как в эмульсии вода-в-масле масло представляет собой непрерывную фазу.

    нелогично, тип эмульсии не зависит от фактического количества масла и воды, присутствующих в эмульсии. Например, винегреты являются эмульсиями масло-в-воде, хотя в винегрете больше масла, чем воды (уксуса).

    Для большинства рецептов не имеет значения, какой тип эмульсии вы создали, так как конечный результат тот же. Основное исключение - молочные продукты. Рассмотрим разницу между сливками и маслом:

    Сливки и масло - это одно и то же.Чтобы сделать масло, вы просто смешиваете сливки, пока эмульсия не изменится; то есть он превращается из эмульсии масло-в-воде в эмульсию вода-в-масле. Но, несмотря на то, что это единственное различие между сливками и маслом, влияние на вкус и текстуру является значительным.

    Большинство эмульсий не превратятся в масло, даже если вы долго их взбиваете, но некоторые эмульсии могут разрушаться при слишком сильном перемешивании. Например, майонез не будет формироваться правильно, если его перебивают или масло вводится слишком быстро.

    Важно знать тип эмульсии при добавлении эмульгатора, поскольку процесс приготовления меняется, но мы объясним это позже.

    Как сделать эмульсию

    Механическое усилие - Чтобы сделать эмульсию, сначала нужно приложить механическое усилие, чтобы разбить дисперсную фазу на маленькие капельки, которые суспендируют в непрерывной фазе. Для этого вы можете использовать венчик, блендер или другое лабораторное оборудование, такое как гомогенизатор ротор-статор. Мы рассмотрим это позже.

    Эмульгатор - Следующая проблема, которую необходимо решить, - сделать эмульсию стабильной. Чем выше сила, которую вы прикладывали при изготовлении эмульсии, тем меньше капли и тем стабильнее эмульсия. Тем не менее, независимо от того, насколько маленькие капли, ингредиенты в конечном итоге отделятся без присутствия эмульгатора, который предотвращает отталкивание молекул с различной полярностью друг от друга.

    Загуститель - Наконец, добавление загустителя к непрерывной фазе может сделать эмульсию еще более стабильной, поскольку это затрудняет перемещение и объединение диспергированных капель.

    Любую смесь масла и воды можно превратить в эмульсию, даже без эмульгаторов. Однако без эмульгаторов смесь также быстро разделится на несмешиваемые (не смешиваемые) части. Вы можете попробовать простой эксперимент с маслом и водой. Быстро взбейте вместе масло и воду, и в конечном итоге это превратится в облачную смесь. Однако вы заметите множество пузырьков, и эти пузырьки будут быстро увеличиваться, пока вода и масло не будут полностью разделены.


    [изображение: Ник Кин]

    Однако, если вы используете эмульгатор иприт и загустители, такие как мед или ксантановая камедь, можно смешать стабильный винегрет вручную.Соус может со временем отделиться, но, скорее всего, останется эмульгированным во время ужина.

    Свойства эмульсии

    Вязкость

    Когда вы смешиваете масло и воду, полученная эмульсия обычно имеет более высокую вязкость, чем каждый из ингредиентов до процесса эмульгирования. Этот эффект создается взаимодействием молекул в эмульсии. Например, майонез более вязкий, чем масло и лимонный сок, из которого он сделан. Большинство эмульсий представляют собой жидкости, уменьшающие сдвиг, что означает, что вязкость уменьшается, если вы начнете сильно их перемешивать.

    Цвет

    Прозрачность и цвет эмульсии зависят от размера капель диспергированного ингредиента. Чем они меньше, тем белее цвет эмульсии. Это связано с тем, как размер капли влияет на отражение света.

    ,

    Смотрите также


    avtovalik.ru © 2013-2020
    Карта сайта, XML.