Nhũ tương là gì? Khái niệm, tính chất, phân loại và ví dụ cụ thể

Nhũ tương là một khái niệm không mấy quen thuộc nên rất ít người biết đến tiu nhiên ứng dụng của nó trong đời sống của chúng ta thì lại rất nhiều. Vậy nhũ tương là gì? Nhũ tương hóa là gì? Hệ nhũ tương là gì? Các loại nhũ tương như thế nào?…. Cùng mayruaxegiadinh.com.vn tìm hiểu thông tin liên quan đến khái niệm này trong bài viết ngay sau đây nhé!

Nhũ tương là gì?

Nhũ tương nếu hiểu theo tiếng Latin nghĩa là “vắt sữa”. Lý do là vì về cơ bản thì sữa là một nhũ tương của chất béo trong nước và một số thành phần khác. Bản chất của nhũ tương là một hệ phân tán cao của 2 hay nhiều chất lỏng không hòa tan được vào nhau và 1 trong 2 có dạng các giọt nhỏ của pha bị phân tán, pha còn lại ở dạng pha liên tục.

Nhũ tương còn được xem như là một dạng phân loại của hệ keo (đôi khi chúng cũng được dùng để thay thế cho nhau) và được dùng khi mà cả 2 pha gồm pha phân tán và pha liên tục đều là chất lỏng. Ở nhũ tương thì một chất lỏng sẽ được phân tán trong một chất lỏng khác.

Đối với thực phẩm, đa phần những giọt nhỏ có đường kính dao động từ 0,1 – 100 µm.

Ví dụ nhũ tương như là: sữa, dầu giấm hay bơ cùng một số các chất lỏng trong gia công kim loại, cắt kim loại,….

Sơ lược sự hình thành và yếu tố ảnh hưởng đến việc tạo nhũ

Sự hình thành nhũ tương bao gồm cả sự gia tăng bề mặt liên pha và sự tăng năng lượng tự do. Khi mà sức căng bề mặt liên pha càng nhỏ thì tương ứng hệ nhũ thu được sẽ càng dễ dàng hơn.

• Trong sự hình thành nhũ tương luôn kèm theo sự hấp thụ năng lượng cơ học. Bề mặt được tạo ra mang năng lượng tự do, năng lượng này phụ thuộc phần lớn vào tổng diện tích của bề mặt tiếp xúc cùng sức căng bề mặt giữa 2 pha.
• Sức căng bề mặt phân cách pha trong nhũ tương là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến sự hình thành cũng như độ bền vững của nhũ tương cùng kích thước của các tiểu pha phân tán.
• Diện tích bề mặt tỷ lệ thuận với năng lượng tự do vì thế mà khi diện tích bề mặt càng lớn bao nhiêu thì năng lượng tự do tương ứng càng lớn bấy nhiêu. Năng lượng này chủ yếu tập trung trên bề mặt phân cách pha.
• Đối với hệ phân tán như vậy thì sẽ không hơn về mặt nhiệt động học. Khi đó, trong hệ phân tán sẽ xảy ra các quá trình mang xu hướng làm giảm đi năng lượng bề mặt tự do.
• Trong đó, xuất hiện chủ yếu chính là quá trình tập hợp những tiểu phân tán có kích thước nhỏ thành những tiểu phân tán mang kích thước lớn hơn và đồng thời nhũ tương cũng dần bị phá hủy hay tách thành lớp.
• Trong quá trình hình thành nhũ tương, diện tích bề mặt phân cách pha sẽ tăng lên vô cùng lớn và tiện ích này càng lớn thì càng chứng tỏ sự phân tán càng cao. Khi năng lượng bề mặt tự do lớn sẽ khó hình thành nhũ tương và nếu được hình thành thì nó cũng sẽ kém bền vững.
• Trong trường hợp này, để giảm năng lượng tự do xuống mức thấp nhất thì biện pháp duy nhất đó chính là làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha.
• Về mặt nhiệt động lực học thì có thể nói rằng nhũ tương là một hệ thống không bền vững. Do đó, có thể thêm những hoạt tính bề mặt để tạo thêm độ bền cho nhũ tương bởi những chất này sẽ ngăn trở hỗn hợp lại tự tách ra thành những phần riêng lẻ.

Vậy yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo nhũ hay hệ nhũ tương là gì? Các yếu tố bao gồm: Cường độ năng lượng cung cấp, nhiệt độ, độ pH, lực ion, kiểu thiết bị, sự có mặt của chất hoạt động bề mặt, hàm lượng protein hoà tan và các nhũ tương hoá của protein và độ hoà tan và khả năng tương hoá của protein (tỉ lệ thuận).

Đối với các loại protein không hòa tan thì khả năng tạo nhũ tương đối thấp.

Các loại nhũ tương

Dựa vào pha phân tán

Nếu dựa vào pha phân tán thì nhũ tương được chia thành 3 loại gồm: nhũ phức, nhũ trong và trạng thái keo. Đặc điểm cụ thể của các loại nhũ tương như sau:

• Nhũ phức: Nhũ tương ở dạng nhũ phức thì dầu có thể phân tán trong nước của nhũ W/O để tạo thành phức O/W/O (dầu/nước/dầu) và tương tự cũng có hệ phức W/O/W (nước/dầu/nước).
• Nhũ trong: hay còn được gọi là vi nhũ. Nhũ tương ở dạng này thường là những loại nhũ đục bởi ánh sáng bị tán xạ khi gặp những hạt nhũ phân tán. Và khi đường kính của những giọt dầu bị giảm xuống khoảng 0,5 µm dưới tác dụng của ánh sáng bị tán xạ giảm thì nhũ sẽ trong suốt.
• Trạng thái keo: Đây là trạng thái trung gian giữa 2 trạng thái hòa tan hoàn toàn vào nhũ đục.

Dựa vào nồng độ thể tích

Nếu dựa vào nồng độ thể tích thì nhũ tương cũng được chia thành 3 loại gồm: nhũ tương loãng, nhũ tương đậm đặc và nhũ tương rất đậm đặc. Đặc điểm của những loại nhũ tương này cụ thể như sau:

• Nhũ tương loãng: Nhũ tương ở dạng này thường có độ phân tán bé và được chế tạo bằng phương pháp pha loãng nhũ tương đậm đặc.
• Nhũ tương đậm đặc: Đây là các hệ phân tán lỏng chứa một lượng lớn phân tán có thể chiếm đến 74% thể tích. Chúng rất dễ sa lắng, đặc biệt là khi có sự khác biệt về khối lượng giữa tướng phân tán và môi trường phân tán cao.
• Nhũ tương rất đậm đặc: đây chính là những hệ lỏng mà trong đó có độ chứa của tướng phân tán lớn hơn 74% thể tích.

Tính chất của nhũ tương là gì?

Phần trước chúng ta đã biết đến nhũ tương là gì cũng như hệ nhũ tương là gì. Trong phần này chúng ta cùng tìm hiểu những tính chất cơ bản của nhũ tương.

Về bản chất, nhũ tương được xem như là một hệ thống không bền nếu xét về mặt nhiệt động lực học.

Tính chiết quang của nhũ tương

• Chỉ số khúc xạ của hai pha như nhau tuy nhiên năng lượng phân tán quang học không giống nhau thì sẽ hình thành nhũ trong suốt.
• Ở nhũ tốt thì có kích thước phân tán rơi vào khoảng 1µm và độ đục độc lập với nồng độ pha phân tán khi mà nồng độ pha phân tán >5%.

Tính dẫn điện của nhũ tương

• Nhũ tốt thường sẽ ít dẫn điện và ngược lại.

Tìm hiểu về một số loại nhũ tương

Nhũ tương thực phẩm

Trong thực phẩm, đa số sẽ chứa các giọt nhỏ với đường kính từ 0,1 – 100µm. Một số ví dụ nhũ tương thực phẩm điển hình như: sữa, bơ hay mayonnaise,….

Theo sự phân bố của pha dầu và nước mà nhũ tương thực phẩm được chia thành 3 loại thường gặp gồm:

• Hệ nhũ tương dầu trong nước: Những giọt dầu phân tán trong pha nước như là: kem hay mayonaise,….
• Hệ nhũ tương nước trong dầu: Những giọt nước phân tán trong pha dầu điển hình như: cơ hay những chất để phết lên bánh,….
• Hệ nhũ tương nước trong dầu trong nước (N-D-D): Các giọt nước phân tán trong các pha dầu lớn và chính chúng lại phân tán trong pha liên tục là nước.

Ngoài ra, còn có một hệ nhũ tương phức tạp hơn nữa đó chính là hệ nhũ tương dầu trong nước trong dầu (D-N-D).

Nhũ tương trong mỹ phẩm

Đối với nhũ tương trong mỹ phẩm thì được chia thành 2 loại cơ bản gồm:

• Hệ nước trong dầu (W/O): Ở loại này thì dầu bao quanh nước, dầu tác động lên da trước sau đó mới đến nước và cả 2 đều sẽ được hấp thụ vào da.
• Hệ dầu trong nước (O/W): Nhũ tương trong mỹ phẩm ở loại này thì dầu được bao quanh bởi nước.

Nhũ tương có dạng sữa dưỡng và kết cấu của nó thì lỏng hơn khi so sánh với kem dưỡng da nhưng so với essence thì lại đặc hơn. Tuy nhiên, đối với những mỹ phẩm được chiết xuất dạng nhũ tương thường có khả năng dưỡng ẩm và cấp nước cho da vô cùng tốt, đặc biệt phù hợp với da nhạy cảm, da dễ bị kích ứng.

Nhũ tương nhựa đường

Nhũ tương nhựa đường là những sản phẩm được tạo ra từ quá trình hòa trộn giữa nhựa đường đặc với những chất tạo nhũ cùng nước dưới dạng nhũ ổn định với tỷ lệ các chất thích hợp. Loại nhũ này thường có dạng lỏng, màu nâu sẫm và tương đối không đồng đều.

Nhũ tương nhựa đường được phân loại cụ thể như sau:

• Theo cấu trúc hạt keo: Nhũ tương nhựa đường theo cấu trúc hạt keo được phân thành: nhũ tương nhựa đường thuận và nhũ tương nhựa đường nghịch.
• Theo tính chất bám dính với đá: Nhũ tương nhựa đường theo tính chất bám dính với đá được phân thành: nhũ tương nhựa đường tính kiềm và nhũ tương nhựa đường tính axit.
• Theo tốc độ phân tách: Nhũ tương nhựa đường theo tốc độ phân tách được phân thành: nhũ tương nhựa đường phân tách nhanh, nhũ tương nhựa đường phân tách vừa và nhũ tương nhựa đường phân tách chậm.

Ở Việt Nam thì loại nhũ tương được sử dụng phổ biến nhất chính là nhũ tương nhựa đường thuận tính axit.

Nhũ tương nhựa đường thường được sử dụng phổ biến làm vật liệu cho việc thi công các công trình giao thông. Khi ở dạng lỏng thì chúng được dùng chủ yếu để tưới lên mặt đường hoặc dùng làm những lớp dính bám giữa hai lớp bê tông nhựa.

Như vậy, trên đây là toàn bộ những thông tin cơ bản về chủ đề nhũ tương là gì mà mayruaxegiadinh.com.vn muốn chia sẻ tới bạn đọc. Hy vọng bài viết hữu ích và giúp bạn đọc hiểu được nhũ tương hóa là gì, hệ nhũ tương là gì cũng như những đặc điểm của các loại nhũ tương.

Cảm ơn bạn đã dành thời gian theo dõi bài viết của chúng tôi và đừng quên truy cập nhanh website để không bỏ lỡ những kiến thức bổ ích hơn nữa trong cuộc sống bạn nhé!