Emulsão Pickering - Pickering emulsion
Uma emulsão Pickering é uma emulsão que é estabilizada por partículas sólidas (por exemplo, sílica coloidal ) que são adsorvidas na interface entre as duas fases . Este tipo de emulsão recebeu o nome de SU Pickering , que descreveu o fenômeno em 1907, embora o efeito tenha sido reconhecido pela primeira vez por Walter Ramsden em 1903.
Se óleo e água forem misturados e pequenas gotículas de óleo forem formadas e dispersas pela água, eventualmente as gotículas irão se aglutinar para diminuir a quantidade de energia no sistema. No entanto, se partículas sólidas forem adicionadas à mistura, elas se ligarão à superfície da interface e evitarão que as gotículas se aglutinem, tornando a emulsão mais estável.
Propriedades como hidrofobicidade , forma e tamanho da partícula podem ter um efeito na estabilidade da emulsão. O ângulo de contato da partícula com a superfície da gota é uma característica da hidrofobicidade. Se o ângulo de contato da partícula com a interface for baixo, a partícula será principalmente umedecida pela gotícula e, portanto, provavelmente não impedirá a coalescência das gotículas. Partículas que são parcialmente hidrofóbicas (isto é, ângulo de contato de aproximadamente 90 °) são melhores estabilizadores porque são parcialmente umectáveis por ambos os líquidos e, portanto, se ligam melhor à superfície das gotículas. A energia de estabilização é dada por
onde r é o raio da partícula, é a tensão interfacial e é o ângulo de contato.
Quando o ângulo de contato é de aproximadamente 90 °, a energia necessária para estabilizar o sistema é mínima. Geralmente, a fase que preferencialmente umedece a partícula será a fase contínua no sistema de emulsão.
Além disso, foi demonstrado que a estabilidade das emulsões Pickering pode ser melhorada pelo uso de " partículas de Janus " anfifílicas , ou seja, partículas que possuem um lado hidrofóbico e outro hidrofílico, devido à maior energia de adsorção das partículas no líquido. interface de líquido. Isso é evidente ao observar a estabilização da emulsão usando polieletrólitos .
O leite homogeneizado é um exemplo de emulsão estabilizada por Pickering. As unidades de caseína (proteína) são adsorvidas na superfície dos glóbulos de gordura do leite e atuam como um surfactante . A caseína substitui a membrana do glóbulo de gordura do leite, que é danificada durante a homogeneização.
É possível usar partículas de látex para a estabilização de Pickering e, em seguida, fundir essas partículas para formar uma concha ou cápsula permeável, chamada de coloidossoma. Além disso, as gotículas de emulsão Pickering também são modelos adequados para microencapsulação e formação de cápsulas fechadas e não permeáveis. Esta forma de encapsulamento também pode ser aplicada a emulsões de água em água (dispersões de soluções de polímero aquosas separadas por fase) e também pode ser reversível.