12 Z reakcijami v trajnostni svet kemije 2024

Razlaga poskusa Disperzni sistem je zmes dveh (ali več) sestavin, kjer je prva sestavina porazdeljena v drugi, med seboj pa kemijsko ne reagirata. Notranja (dispergirana) faza je porazdeljena v zunanji fazi, ki je disperzni medij ali disperzni sredstvo. Na meji med obema fazama se pojavi mejna površina. Glede na velikost delcev in število atomov, ki delce gradijo, ločimo grobe, koloidne in molekularne disperzije. Molekularne disperzije so prave raztopine in so homogene zmesi topila in topljenca. Delci so manjši od 1000 nm, sestavlja pa jih manj kot 1000 atomov. V koloidnih disperzijah so delci veliki 1 – 1000 nm, sestavlja jih od 1000 do 10 9 atomov. Primer je kri. V grobo disperznih sistemih pa sta velikost in število delcev največja. Med grobe disperzije spadajo suspenzije in emulzije. Notranja faza suspenzije je trdna, zunanja pa je v kateremkoli agregatnem stanju. Suspenzije so razni sirup i (zdravila), lepila in zidne barve. Če suspenzija dlje časa stoji, se trdni delci posedejo, nastane usedlina, zato moramo sirup pred uporabo pretresti. V opisanem poskusu smo izdelali emulzijo. Med emulzije spada večina kozmetičnih izdelkov pa tudi veliko prehrambenih (sladoled, majoneza …). Emulzijo sestavljata dve tekočini, ki se med sabo ne mešata. Primer sta olje in voda. O emulziji olja v vodi govorimo, kadar je olja malo, vode pa veliko. Kadar je razmerje količin obratno, imamo emulzijo vode v olju. Emulzije so nestabilne – po določenem času se fazi ločita. Da to preprečimo, jim dodamo emulgator (Kornhauser, 1996). Emulgatorji so površinsko aktivne snovi, ki se porazdelijo med obe fazi in znižajo medfazno napetost. Tako preprečijo zlitje kapljic in ločitev obeh faz. Kakor vidimo na sliki 5, se v emulziji molekula emulgatorja obrne tako, da se s hidrofilno glavo obrne proti vodni fazi, z lipofilnim repom pa proti oljni fazi. Mi smo kot emulgator uporabili lecitin. Pri izbiri emulgatorja je treba upoštev ati vrednost HLB (Hidrophile Lipophile Balance). To je število, ki nas informira, v kolikšni meri se nek emulgator raztaplja v vodi oz. olju. Možne so vrednosti med 0 in 20, HLB vrednosti različnih emulgatorjev pa so aditivne. Emulgatorji z vrednostjo HLB od 3 do 8 so primerni za izdelavo emulzij voda v olju. Za emulzije z več vode uporabimo emulgatorje z vrednostjo med 8 in 15. HLB sojinega lecitina je 4. Ker smo pripravili emulzijo olja v vodi, smo njeno stabilnost povečali z dodatkom koemulgatorjev ; HL B lanolina je 10, čebeljega voska 9, boraksa pa 11. Emulzijo vode v olju je lažje emulgirati kot emulzijo olja v vodi. Da bi bila emulzija stabilnejša, smo uporabili še tri koemulgatorje, čebelji vosek, lanolin in boraks. Kot koemulgator lahko deluje tudi cetil alkohol, vendar le, ča ga je v zmesi vsaj 5 %. Za poskus smo se odločil i, ker je produkt uporaben, okolju prijazen (ni stranskih produktov, ki bi jih bilo potrebno zavreči, izhodne surovine so naravne) in ima daljši rok uporabe kot npr. majoneza, s katero bi prav tako lahko ponazorile emulgiranje. V šoli bi eksperiment uporabil i v 9. razredu pri obravnavi lipidov.

60