Deemulgátor (z lat. de - "snížit"; lat. emulgeo - "mléko", "mléko") - činidlo sloužící k rozbíjení emulzí , které se tvoří ze vzájemně nerozpustných (málo rozpustných) látek, z nichž jedna je rozdrcena v jiné ve formě malých kapiček ( globulí ).
V emulzi se proces drcení jedné látky v druhé nazývá disperze . Dispergovaná látka se nazývá vnitřní nebo disperzní fáze a látka, ve které se vnitřní nachází, se nazývá disperzní prostředí nebo vnější prostředí .
Emulze se obvykle tvoří jako výsledek drcení, míchání nebo difúze látek. Energie vynaložená během míchání k vytvoření jednotky mezifázového povrchu se nazývá povrchová energie nebo povrchové napětí ( mezifázové napětí ). Globule vnitřní fáze mají kulový tvar, protože takový tvar má nejmenší povrch a nejmenší volnou energii. Tvar globule může být zkreslen gravitací , silou elektrického pole a také účinnými látkami, které se používají při destrukci emulzí.
Směsi voda-tuk a voda-olej jsou nejjednoduššími příklady emulzí.
Emulze je nestabilní systém, který má tendenci tvořit minimální rozhraní mezi fázemi - ke stratifikaci směsi. Díky přítomnosti emulgátorů (stabilizátorů emulzí), které vytvářejí adsorpční vrstvy (pancéřové pláště) na povrchu dispergovaných částic, vznikají stabilní emulze. Plášť nádrží má mechanickou pevnost a zabraňuje shlukování částic a separaci emulze. Pro zničení emulze je nutné vytěsnit stabilizační vrstvu na rozhraní. Mechanismus účinku deemulgátoru spočívá v tom - díky vyšší povrchové aktivitě proniká jeho účinná látka do mezifázového prostoru a nahrazuje přítomnou adsorpční vrstvu. V tomto případě deemulgátor snižuje povrchové napětí, poskytuje vyšší stupeň volnosti povrchu globulí a nebrání slučování globulí dispergované fáze.
Vlastnosti fázového rozhraní jsou silně ovlivněny rozpuštěnými a dispergovanými látkami a také teplotou média. Proces rozbíjení emulze zahrnuje:
Ke srážce částic dochází vlivem fyzikálních faktorů: mechanického míchání, pohybu směsi a gravitačního usazování. Rychlost srážek může být zvýšena vlivem teploty, elektrických a ultrazvukových polí.
Při aplikaci na emulze voda-tuk dochází k fúzi částic při nízké strukturální a mechanické pevnosti separačních vrstev, a pokud mají hydrofilní vlastnosti, je rychlost celého procesu rozkladu emulze omezena rychlostí fúze dispergovaných částic.
Rychlost usazování sloučených částic a separace spojitých fází závisí na velikosti kuliček, viskozitě disperzního prostředí a rozdílu v hustotách látek: rychlost srážení roste s velikostí kuliček. vnitřní látky a rozdíl v hustotách a klesá s rostoucí viskozitou dispergované fáze. Nejúčinnějším prostředkem pro urychlení procesu ve třetí fázi je zahřátí směsi, protože to vede ke zvýšení rozdílu hustot fáze emulze.
Působení deemulgátorů je zaměřeno na realizaci druhého stupně. V tomto případě se projevují vlastnosti povrchově aktivních látek.
Svým složením jsou deemulgátory činidla z několika chemikálií ( tenzidy , modifikátory a rozpouštědla) vyvinutá na základě vlastností a složek separované emulze.
Deemulgátory používané k rozbíjení emulzí se dělí do dvou skupin: iontové a neiontové. Iontové deemulgátory ve vodných roztocích disociují na ionty. Podle toho, které ionty (anionty nebo kationty) jsou povrchově aktivní, se dělí iontové deemulgátory na aniontové a kationtové. Neiontové deemulgátory se ve vodných roztocích nedisociují na ionty a dělí se na hydrofilní a hydrofobní (rozpustné ve vodě a rozpustné v oleji (rozpustné v oleji)).
První deemulgátory se objevily od vynálezu mýdla, produktu obsahujícího povrchově aktivní látky, které rozkládají emulze vody a tuku, které odstraňují nečistoty.
V průmyslu jsou deemulgátory široce používány v potravinářském, chemickém, ropném a jiném průmyslu.
Deemulgátor se používá ke zvýšení účinnosti usazovacích a úpravárenských zařízení. V potravinářských podnicích (maso, zpracování ryb, cukrářství, mlékárenský průmysl) pomáhá deemulgátor snížit koncentraci tuků ve výrobku na požadovanou hodnotu. Při výrobě a zpracování ropy se deemulgátor používá k odstranění vzniklé vody a solí.
Pro emulze olej-voda a voda-tuk se dříve používaly ionogenní deemulgátory, jako je neutralizovaný černý kontakt a neutralizovaný kyselý dehet (v ropném průmyslu), které mají významné nevýhody:
Proto se ionogenní deemulgátory v současnosti téměř nepoužívají .
Neiontové deemulgátory se nyní používají v ropném a chemickém průmyslu. Jsou syntetizovány na základě reakčních produktů ethylenoxidu nebo propylenoxidu s alkoholy, mastnými kyselinami a alkylfenoly. Neiontové deemulgátory nereagují se solemi a netvoří pevné usazeniny. Jejich spotřeba je mnohem nižší než ionogenní.
Prodloužení oxyethylenového řetězce zvyšuje rozpustnost deemulgátoru ve vodě zvýšením hydrofilní (ve vodě rozpustné) části molekuly. Pokud je ethylenoxid nahrazen propylenoxidem, pak lze významně zvýšit rozpustnost deemulgátoru v oleji (nebo oleji), aniž by došlo k porušení jeho hydrofilních vlastností.
Nové deemulgační materiály nejsou čisté látky, ale směs polymerů různých molekulových hmotností s různými hydrofobními vlastnostmi. Proto mají mnohem širší rozsah rozpustnosti v různých směsích, široké spektrum účinku a vysokou účinnost. V současné době se při čištění oleje používají takové deemulgátory, jako je záznam, DMO, separol, deproxamin, SNPKh 4460 atd.