Appunti tecnologia

V0F compreso tra 0 e 1

Più si avvicina a 1, più è elevato il volume occupato dal sedimento e più la sospensione è occulata.

Grado di occulazione => se si considera una sospensione completamente de occulata, il volume nale del sedimento è relativamente piccolo (V∞, cioè infinitesimo) e il volume di sedimentazione della sospensione de occulata sarà: 74fl fi fi fi fi fl fl fi fl fl fl flfl fi fl fi fl fi fl fl fi fi fi flV∞F∞ = (b)V0

Il grado di occulazione è definito come il rapporto tra F e F∞, cioè Fβ = (c)F∞. Sostituendo le equazioni (a) e (b) nella (c) si ha:

Vu VV u0β = =V∞ V∞V0

Il grado di occulazione è un parametro molto importante, perché mette in relazione il volume di un sedimento occulato con quello di un sistema de occulato.

Si può pertanto scrivere: β = volume nale del sedimento di una sospensione occulata / volume nale del

sedimento di una sospensione di carbonato di magnesio in acqua al 5% (m/v).

Esercizio: calcolare il volume di sedimentazione di una sospensione di carbonato di magnesio in acqua al 5% (m/v). Il volume iniziale V è 100 mL e il volume finale del sedimento V è 30 mL. Se il grado di occulazione β è 1,3 qual è il volume di sedimentazione F∞ di una sospensione de occulata?

Vu = V = 30 mL

u = u0 = V∞ = 23.08 mL

β = 1.3

F∞ = V∞/V0 = 0.23

V = 100 mL

0 = 75

Sistemi dispersi: emulsioni

Un'emulsione è un sistema termodinamicamente instabile formato da almeno due fasi liquide immiscibili, una delle quali è dispersa nell'altra sotto forma di globuli (o goccioline) con diametro compreso tra 0,5 e 100 μm.

Se le dimensioni di gocce superano 1μm, le emulsioni sono sistemi instabili - tendono a separarsi.

Nomenclatura delle emulsioni rispetto alle dimensioni:

Nome Aspetto

o olio in acqua (O/A) e inidrofobe o lipo le o acqua in olio (A/O); emulsioni multiple (A/O/A)e (O/A/O).Sia la fase dispersa che quella continua possono avereconsistenza molto varia, da quella di un liquido a quella di unsemisolido.È importante sapere se veicolo è acquoso o lipo lo, perché cosìc’è diversa applicabilità ed ef cacia del farmaco.A volte emulsioni oleose hanno utilità diverse da quelle acquose,anche per via parenterale. Certe emulsioni oleose possonoessere usate per via auricolare.Ci possono essere anche emulsioni multiple, dove ad esempio fase esterna è acqua, ma fasedispersa è a sua volta emulsione —> fase più interna ed esterna sono le stesse ma sono divise dauna fase intermedia.Emulsione è molto versatile perché dà maggiore possibilità di usarlo come stessa formulazione perpiù principi attivi.Tensione super ciale e interfaccialeLe emulsioni sono

Termodinamicamente instabili a causa dell'eccesso di energia libera disuper cie, in cui molecole sono sottoposte a forza di attrazione verso le molecole interne perchésono af ni —> tendono ad esprimere resistenza a miscelarsi o unirsi all’esterno.

Le super ci liquide tendono a contrarsi, e questa tendenza prende il nome di tensionesuper ciale.Tensione tra liquido e liquido è tensione interfacciale. 76fifi fi fi fi fi fi fi fi fi

Tensiometro di Nouy => dispositivo ad anello che misura la tensione super ciale a un'interfaccialiquido-aria e la tensione interfacciale a un'interfaccia tra due liquidi immiscibili.

Un anello di platino generalmente pulito è posto sotto la super cie del liquido da studiare. L'anelloviene tirato verso l'alto nché non attraversa la super cie del liquido. La forza, necessaria perrimuovere l'anello dalla super cie del liquido viene misurata e correlata alla tensione super ciale.

Di quest'ultimo. Quando si hanno i 2 liquidi, si vede che si hanno 2 punti di registrazione della resistenza. Conoscendo questi valori, liquidi sono miscibili? Numeri che si veri cano su tabelle danno idea di quanto un liquido sia miscibile con un altro. ΔE = γ · ΔA ∆E = energia libera ∆A = area superficiale Nelle tabelle si trovano valori di tensione superficiale. Olio di oliva è 36. Differenza tra tensione superficiale di acqua e quella di olio di oliva dimostra che NON sono miscibili tra loro. Se non sono miscibili, si può pensare di fare emulsione. Tensione superficiale va bene per sistema emulsionato. ... Tensione interfacciale tra due liquidi è fattore predominante. Se tensione interfacciale dipende da superficie, se quantità di liquido viene dispersa in goccioline, e quindi si ha superficie ... Aumenta energia libera, perché energia legata a problema di tensione superficiale aumenta proporzionalmente con area superficiale.

esposta.Tensione aumenta con riduzione di dimensioni —> si può quanti care energia in gioco di un tot diliquido che deve essere disperso, guardando tensione moltiplicata per area super ciale esposta. Èmisura di lavoro che si deve compiere per poterla disperdere.Energia corrisponde a lavoro che si deve fare, quindi energia necessaria, per disperdere una fasein un’altra. Se si aumenta area super ciale, aumenta energia necessaria per disperdere il liquido.Sappiamo come si modi cano le dimensioni di un’emulsione.Per riuscire a ridurre lavoro necessario e stabilizzare sistema, bisogna aggiungere sostanze cheaiutino a mantenere fase dispersa in fase disperdente. Sostanze introdotte come stabilizzanti inemulsione sono agenti emulsionanti.Come emulsionanti si usano diversi composti. Emulsionanti sono molecole che aiutano nellastabilità dell’emulsione. È componente indispensabile, non può esserci emulsione

senza emulsionante. Emulsioni I globuli tendono a riunirsi per ridurre l'area superficiale e questo fatto può portare alla distruzione dell'emulsione. Per diminuire questo fenomeno viene aggiunto al sistema un terzo componente, l'agente emulsionante (o emulgatore), che ne aumenta la stabilità. I tensioattivi, che diminuiscono la tensione interfacciale, aumentano la stabilità delle emulsioni.

Emulsionante => componente principale e indispensabile di un'emulsione, permette la formazione di un sistema stabile nel tempo. Emulsionante ideale dovrebbe:

• diminuire notevolmente la tensione interfacciale;
• formare un film protettivo attorno a globuli dispersi;
• aumentare la viscosità della fase esterna dell'emulsione;
• impartire alle gocce disperse una carica elettrica superficiale;
• essere efficace a bassa concentrazione.

Classificazione degli emulsionanti:

idrocolloidi• solidi nemente suddivisi• tensioattivi

Quando sistema si presenta disomogeno per dimensioni di gocce, vuol dire che sistema puòtendere a separazione. Tendenza di accumulo di fase meno densa inalcune zone, va in super cie con aggregati nonben de niti (fase di cremaggio). Fase di cremaggioè ancora reversibile.

Quando c’è associazione di gocce per formareaggregati, problema è un po’ più grave, perché siformano occuli —> separazione tra fase oleosa efase acquosa.

Per evitare questi problemi bisogna evitareaf oramento di parte meno densa e sedimenti.C’è movimento in discesa e movimento in salita,regolati da legge di Stokes. Si parla sempre divelocità, in questo caso di separazione.

Per liquidi ed emulsioni velocità è velocità diseparazione delle fasi. Quando si parla disospensioni si parla di velocità di sedimentazione.

Legge di Stokes: 22r (d − d )g1 2v =

Diffusi sono i tensioattivi, ma sono emulsionanti anche dei solidi non suddivisi, o idrocolloidi (=polimeri, macromolecole che sfruttano meccanismo di ridurre mobilità di gocce disperse).

Emulsionanti si mettono all'interfaccia, perché problema di stabilità di emulsione è legato a tensione interfacciale tra i 2 liquidi. Per ridurre tendenza a separarsi bisogna ridurre la tensione interfacciale.

L'emulsionante ideale dovrebbe:

• diminuire notevolmente la tensione interfacciale;
• formare un film protettivo attorno ai globuli dispersi;
• aumentare la viscosità della fase esterna dell'emulsione;