Tétel megtekintése 

Emulziók készítése polimer/tenzid elegyek segítségével

Hőgyw, Dorottya
Megjelenés dátuma: 2016
Kulcsszó: emulzió
polimer/tenzid elegyek
kémia alapszak
szakdolgozat
URI: http://hdl.handle.net/10831/37909

Absztrakt:

Az ipar számos területén egyre növekvő kereslet van a hosszú élettartamú nanoemulziókra. Hosszú távú stabilitást mutató emulziók előállítása azonban nem egyszerű feladat, hiszen az emulziók termodinamikailag nem stabil rendszerek. Az irodalomban több helyen is beszámoltak a polimer/tenzid elegyek stabilizálószerként való alkalmazásáról. A szakdolgozati munkám során az ellentétes töltésű polielektrolit/tenzid elegyek stabilizáló hatását vizsgáltam. Kationos polimerként poli(etilén-imin)-t (PEI), anionos tenzidként nátrium-dodecil-szulfátot (NaDS) használtam. Az emulziókat különböző emulziókészítési technikák alkalmazásával készítettem. Először Ultra-turrax keverővel állítottam elő emulziókat, azonban ezzel az eljárással egy napnál hosszabb stabilitást mutató rendszereket nem sikerült létrehozni. Ezt követően az emulgeálást ultraszonikátorral, valamint magasnyomású homogenizátorral (HPH) végeztem. A polielektrolit koncentrációjának és töltésének, a tenzidkoncentráció változtatásának, valamint az inert elektrolit jelenlétének szerepét tanulmányoztam. Továbbá az ultraszonikálás időtartamának, intenzitásának emulzióstabilizálásra gyakorolt hatását vizsgáltam egy hónapos időskálán. Sikerült HPH-val, és ultraszonikátorral pár száz nanométeres cseppeket tartalmazó emulziókat előállítani 100 ppm PEI, 10 mM NaDS, és 10 mM NaCl jelenlétében, azonban az ultrahangos emulziókészítés reprodukálhatósága nem volt teljesen sikeres. Ezekben az esetekben is a cseppek lassú aggregálódása volt megfigyelhető több hetes időskálán.
A polielektrolit/tenzid elegyek stabilizáló mechanizmusa egyelőre kérdéses, további vizsgálatokat igényel. Az eddig tapasztaltak alapján úgy tűnik, hogy meghatározóbb szerepe lehet az emulzióstabilitásban a diszpergálási eljárásnak, mint az emulgeálószernek. A jövőbeni terveim közt szerepel, hogy alaposabban tanulmányozzam HPH-val való emulziókészítést.

Abstract:

An increasing demand can be observed for long-lasting nanoemulsions among numerous sectors of the industry. However, nanoemulsions are thermodynamically unstable systems, representing difficulty in the production of emulsions with durable stability. Nonetheless, a few scientific papers have already been written about the potential usage of polymer/surfactant mixtures as emulsion stabilizers. Throughout my research, I investigated the stabilizing effects of oppositely charged polyelectrolyte/surfactant mixtures. As a cationic polymer I used poly(ethylene-imine) (PEI), while the anionic surfactant was sodium-dodecyl-sulphate (SDS). The emulsions were created by using different types of emulsification techniques. Initially, Ultra-turrax mixing was applied, however this method did not allow me to produce emulsions showing long-term stability. Consequently, I prepared the emulsions with an ultrasonicator, and finally using a high-pressure homogenizer (HPH). The concentration and charges of the PEI, along with the effects of the changes in the surfactant concentration were studied in the presence of the inert electrolyte. In addition, the stability of the emulsions was investigated as a function of time and intensity of the ultrasonication during a timescale of one month. Despite being able to produce emulsions containing few hundred nanometer drops, with the use of ultrasonicator, in the presence of 100 ppm PEI, 10 mM NaDS and 10 mM NaCl, the reproducibility was not fully successful. Furthermore, within a few weeks aggregation process was observed in these nanoemulsions. The stabilizing mechanism of polyelectrolyte/surfactant mixtures remains questionable and needs further investigations. Our observations reveal that the emulsification method has a more decisive role in the stabilization of emulsions than that of the stabilizers. In the future, I plan on conducting a more thorough research for the production of emulsions with HPH.

A tétel részletes adatai

A tételhez tartozó fájlok

Emulziók készítése polimer/tenzid elegyek segítségével
Név: 2016_KemiaBSc_HogyeDorottya.pdf
Méret: 2.026Mb
Formátum: PDF
Megtekintés/megnyitás