Čo je to hodnota HLB? Praktický sprievodca výberom emulgátora s SPAN 80 a estermi sorbitanu

📋 V tomto článku

1. Čo je to hodnota HLB?
2. Škála HLB a čo znamenajú čísla
3. Ako vypočítať a použiť HLB vo formulácii
4. SPAN 80: Vlastnosti, HLB a prečo na tom záleží
5. Rodina Full Sorbitan Ester: Span 20 až Span 85
6. Párovanie SPAN 80 s Tween 80: The Co-Emulgifier Strategy
7. SPAN 80 aplikácií naprieč odvetviami
8. Špecifikácie kvality a získavanie zdrojov SPAN 80
9. FAQ
10. Kontaktujte Sinolook Chemical

💧 1. Čo je to hodnota HLB?

Skratka HLB znamenáHydrofilná-lipofilná rovnováha. Je to číselná stupnica - pôvodne vyvinutá Williamom C. Griffinom v Atlas Chemical Industries v 1949 -, ktorá popisuje relatívnu afinitu povrchovo aktívnej látky alebo emulgátora k vode verzus olej. Čím vyššie je číslo HLB, tým je molekula viac-milnejšia (hydrofilnejšia); čím je číslo nižšie, tým je rop-milnejšie (lipofilnejšie).

Z praktického hľadiska je hodnota HLB jedinou najdôležitejšou vlastnosťou, ktorej sa treba prispôsobiť pri výbere emulgátora pre formuláciu. Urobte to správne a vaša emulzia je stabilná; pomýlite si a uvidíte fázovú separáciu, krémovanie alebo inverziu bez ohľadu na intenzitu miešania alebo koncentráciu emulgátora.

HLB tiež predpovedátypuemulzie, ktorá sa vytvorí. Nízke-emulgátory HLB podporujú emulzie voda-v{3}}oleji (V/O) - olej je spojitá fáza, kvapôčky vody sú rozptýlené. Emulgátory s vysokým-HLB podporujú emulzie oleja-vo{8}}vode (O/W) - voda je spojitá fáza, kvapôčky oleja sú rozptýlené. Toto sa niekedy nazýva Bancroftovo pravidlo a je jedným z najspoľahlivejších prediktívnych nástrojov vo vede o koloidoch.

📏 2. Mierka HLB a čo znamenajú čísla

Pôvodná Griffinova stupnica HLB sa pohybuje od 0 do 20, hoci niektoré rozšírené systémy idú vyššie pre etoxylované povrchovo aktívne látky. Tu je to, čo každá zóna stupnice hovorí o správaní molekuly:

🧮 3. Ako vypočítať a použiť HLB vo formulácii

3.1 Griffinov vzorec HLB

Pre ne-iónové emulgátory odvodené od viacsýtnych alkoholov a mastných kyselín (ako sú estery sorbitanu) Griffin definoval HLB ako:

Pre Span 80 (sorbitan monooleát) je hydrofilnou časťou sorbitanový kruh a jeho hydroxylové skupiny. Molekulová hmotnosť molekuly je približne 428,6 g/mol a hydrofilná frakcia je relatívne malá - poskytujúca dobre-známu HLB4.3.

3.2 Požadovaná HLB bežných ropných fáz

Každý olej má charakteristickú „požadovanú HLB“ pre optimálnu emulgáciu olej vo vode. Pre emulzifikáciu vody vo vode je požadovaná hodnota HLB zvyčajne o 3–6 jednotiek nižšia ako požadovaná hodnota olej vo vode. Nasledujúca tabuľka uvádza bežne formulované oleje:

3.3 Miešanie emulgátorov na zasiahnutie cieľovej HLB

Jedným z najsilnejších aspektov teórie HLB je, že efektívna HLB zmesi emulgátorov je jednoduchovážený priemerjednotlivých hodnôt HLB. To umožňuje formulátorom kombinovať emulgátor s nízkou -HLB (napríklad Span 80) s emulgátorom s vysokou -HLB (napríklad Tween 80), aby presne dosiahli akúkoľvek cieľovú hodnotu HLB.

🔬 4. SPAN 80: Vlastnosti, HLB a prečo na tom záleží

SPAN 80 je obchodný názov preSorbitan monooleát(CAS 1338-43-8), ester vytvorený reakciou sorbitolu s kyselinou olejovou za podmienok dehydratácie. Sorbitanový kruh - cyklický produkt dehydratácie sorbitolu - tvorí hydrofilné jadro, zatiaľ čo oleátový reťazec C18:1 poskytuje lipofilný koniec.

4.1 Prečo HLB 4.3 robí SPAN 80 špeciálnym

HLB 4.3 je na najlepšom miesteemulgácia voda-v{1}}oleji. Je dostatočne -rozpustný v oleji, aby sa čisto rozpustil vo väčšine lipofilných fáz, no má práve dostatok hydrofilného charakteru na to, aby sa ukotvil na rozhraní oleja-vody a účinne znížil medzifázové napätie. Žiadny iný jednotlivý parameter nepredpovedá úlohu formulácie SPAN 80 tak priamo ako toto číslo.

Oleátový (C18:1) reťazec tiež hrá kritickú štrukturálnu úlohu. V porovnaní so sorbitanovými estermi nasýtených mastných kyselín (ako Span 60, ktorý používa kyselinu stearovú), dvojitá väzba v oleátovom reťazci udržuje molekulukvapalina pri izbovej teplotea poskytuje mu vynikajúcu kompatibilitu s nenasýtenými olejovými fázami, ako sú rastlinné oleje, silikónové oleje a syntetické estery. Span 60, napriek podobnej HLB, by bola voskovitá tuhá látka, ktorá by pred použitím vyžadovala roztavenie.

🌐 5. The Full Sorbitan Ester Family: Span 20 to Span 85

Komerčná séria "Span" pokrýva celý rad dĺžok reťazcov mastných kyselín a stupňov esterifikácie, čím poskytuje formulátorom súpravu nástrojov, ktorá zahŕňa HLB 1,8 až 8,6. Každá trieda zaberá iné funkčné miesto:

⚗️ 6. Spárovanie SPAN 80 s Tween 80: Stratégia ko-emulgátora

Najklasickejším párom emulgátorov v chémii prípravkov jeSPAN 80 + Tween 80. Tween 80 (Polysorbát 80) je etoxylovaný derivát SPAN 80 - štruktúrne je to SPAN 80 s približne 20 mólmi etylénoxidu pridanými k sorbitanovým hydroxylovým skupinám. Tým sa zmení HLB zo 4,3 na 15,0 a molekula sa zmení z -rozpustnej v oleji na-rozpustnú vo vode.

Spoločne môže byť pár zmiešaný v celom spektre HLB od 4,3 do 15,0. V tabuľke nižšie sú uvedené pomery zmiešania pre bežné cieľové hodnoty HLB:

🏭 7. SPAN 80 aplikácií naprieč odvetviami

📊 8. Špecifikácie kvality a získavanie zdrojov SPAN 80

SPAN 80 je komoditný emulgátor, ale kvalita sa môže medzi dodávateľmi výrazne líšiť -, najmä pokiaľ ide o kyslosť, obsah vody a farbu. Nižšie sú uvedené štandardné parametre kvality, ktoré je potrebné špecifikovať:

❓ 9. Často kladené otázky