乳化是混合兩種難以混合的液體的過程。乳化的主要目的在于不連續(xù)相分散到較微小的液滴中。轉子-定子裝置特別適合于乳化任務?;旌项^內高剪切力與高膨脹力的聯(lián)合作用使得液滴使其微小。此外,大湍流使轉子-定子裝置能夠幫助把乳化劑分子快速輸送到重新形成的表面上。
許多藥膏、化妝品、牛奶、蛋黃醬和調味品是乳濁液。您可觀察水與油或者脂肪混合來想象乳化過程。您混合水與油會如何?即使在長時間強力攪拌后,油也會再漂浮在水面上。此時,能量輸入和采用的乳化技術都很重要。
乳濁液通常用乳化劑(如表面活性劑)穩(wěn)定,乳化劑在乳化之前混合到兩相之一中。乳化劑一部分親水,一部分親脂。乳化劑分子的一面與水結合,另一面與油結合。乳化劑如此穩(wěn)定產生的液滴,從而阻礙乳濁液分離。
分散是至少兩種互不相溶或者難以相溶且不發(fā)生化學反應的物質的混合過程。工業(yè)分散的目標是在連續(xù)相中實現(xiàn)“令人滿意的”精細分布。
當固體顆粒分散到一種液體中時,形成一種懸浮液。當一種液體分散到另一種液體中時,形成一種乳濁液。在一種乳濁液的兩個液相間的界面處,表面張力開始發(fā)生作用。新表面的產生需要能量。在沒有外部影響的情況下,每個液相體系均企圖以較少的能量達到乳濁液狀態(tài)。因此,總是會有產生較小界面的傾向,這阻礙任何乳濁液的形成。
為了實現(xiàn)互不相溶相的分散,必須強力粉碎并混合其粒子。粉碎意味著必須克服表面張力的阻力來形成新表面。分散過程傳遞所需的能量,并保證兩相均質混合。分散的長期穩(wěn)定性會受到確切粒度分布及乳化劑和穩(wěn)定劑使用的影響。
均質化是混合不同物質以得到均一混合物的過程。均質化主要應用于互不相溶的及幾乎不能或者*不能溶混的組分。固體通??赏ㄟ^攪拌均質化。 互不相溶液體的均質化及均質、無顆粒固-液混合需要更加智能的解決方案。重要的是,使活性成分均勻分散,以便活性成分百分比保持任何實測值不變。
食品工業(yè)在均質牛奶方面已有多年經驗。為了避免自然乳化過程,用高壓均質機粉碎牛奶中的脂肪球,以便形成穩(wěn)定的乳濁液。 對于涂料、漆、潤滑油、瀝青乳濁液、日用品和化工產品生產,均質化是一項普遍存在的任務。
攪拌可應用于相溶性液體的勻質攪拌,以及對液體中的固體顆粒溶解與混合。將溫度或者濃度的差異調整平衡會使得攪拌過程更加有效率。此外,液體攪拌可以加快溶解過程并且會提高化學反應的速度。攪拌應用于醫(yī)藥和食品工業(yè)及生物技術的各個方面,哪里有化工產品生產和加工,哪里就會有攪拌。
當液體的流動或者低剪切應力足以滿足特定應用的需要時,傳統(tǒng)的攪拌過程適合用于混合