Emulsion
gefärbte Öltröpfchen in Wasser



Bild 11: gefärbte Öltröpfchen in Wasser 1


Bild 10: gefärbte Öltröpfchen in Wasser 2


Bild 19: gefärbte Öltröpfchen in Wasser 3

Hintergrund:

Eine Emulsion ist ein disperses System von zwei oder mehreren miteinander nicht mischbaren Flüssigkeiten. Die eine der flüssigen Phasen bildet dabei die Grundflüssigkeit (Dispersionsmittel), in dem die andere Phase in Form feiner Tröpfchen verteilt ist (disperse Phase). Die meisten Emulsionen bestehen aus Wasser und Öl bzw. Fett. Im täglichen Leben sind Emulsionen von großer Bedeutung. Sie ermöglichen die Verwertung von Ölen und Fetten in der Nahrung.

Je nach Zusammensetzung und Verhältnis der Phasen ergeben sich zwei Möglichkeiten der Verteilung:

  • Ist Öl das Dispersionsmittel, liegt eine Wasser-in-Öl-Emulsion (W/O-Emulsion) vor, wobei die Eigenschaften stärker vom Öl geprägt sind.
    Bsp.: Butter, Margarine, Salben.

  • Ist Wasser das Dispersionsmittel, liegt eine Öl-in-Wasser-Emulsion (O/W-Emulsion) vor, deren Eigenschaften stärker durch das Wasser bestimmt werden.
    Bsp.: Mayonnaise, Milch, Speiseeis. [1][2]

In Abhängigkeit von der Größe der dispergierten Teilchen nennt man die Emulsionen

  • Makroemulsion oder auch grob-disperse Emulsion und

  • Mikroemulsionen, auch kolloid-disperse Emulsion.

Der Teilchendurchmesser schwankt dabei zwischen 10–4m und 10–8m. Je nach Größe der dispergierten Teilchen sind Emulsionen milchig trüb (Makroemulsion) bis klar (Mikroemulsionen). Mikroemulsionen und kolloidale Lösungen zeigen den Tyndall-Effekt. [2]

Flüssige Emulsionen mit großen dispergierten Tröpfchen (>100nm) entmischen sich mit der Zeit von selbst. Zur Stabilisierung von Emulsionen werden Emulgatoren eingesetzt, die die Entmischung der beiden Phasen (z.B. Öl und Wasser) für einen längeren Zeitraum verhindern. Emulgatoren können im engeren Sinne als oberflächenaktive Stoffe bzw. Tenside bezeichnet werden. In der Biochemie sind vor allem die Gallensäuren zu nennen. In Cola-Getränken oder der Bratwurst spielen Phosphate diese Rolle. Der Emulgator muss über grenzflächen- bzw. oberflächenaktive Eigenschaften verfügen, um sich an der Grenzschicht zwischen den Phasen anzureichern und so die Grenzflächenspannung der nichtmischbaren Phasen zu reduzieren. Strukturelles Kennzeichen von Emulgatoren ist ihr amphiphiler Aufbau: ein Emulgatormolekül besitzt mindestens eine polare und eine unpolare Gruppe. Die polare (hydrophile) Gruppe ermöglicht die Affinität zu polaren Flüssigkeiten, insbesondere die Löslichkeit in Wasser. Die unpolare (lipophile) Gruppe ermöglicht die Löslichkeit in unpolaren Flüssigkeiten, z.B. organischen Lösemitteln geringer Polarität. Die gemeinsame Anwesenheit polarer und unpolarer Gruppen in jedem Molekül ermöglicht Emulgatoren Wechselwirkungen sowohl mit hydrophilen als auch mit lipophilen Phasen. [1]

Der Emulsionstyp (O/W bzw. W/O) wird nicht durch den Wasseranteil der Emulsion bestimmt, sondern durch den verwendeten Emulgator. Emulgatoren, bei denen die wasserfreundlichen Gruppen überwiegen, führen zu Öl-in-Wasser-Emulsionen. Überwiegen dagegen die fettfreundlichen Gruppen, so entstehen Wasser-in-Öl-Emulsionen. [3]


Bildinformation:

Bild 11 zeigt eine Öl-in-Wasser-Makroemulsion in 5facher Vergrößerung. Die Öltröpfchen aus reinem Pflanzenöl wurden mit Sudan III, das Wasser mit Brillantgrün gefärbt und anschließend unter Zuhilfenahme einer Kaltlichtquelle belichtet.

Bild 10 und Bild 19 zeigen eine weitere Öl-in-Wasser-Makroemulsion in 5facher Vergrößerung. Die Öltröpfchen aus reinem Pflanzenöl wurden mit Sudan III, das Wasser mit Brillantgrün gefärbt.

Verwendung:
Die vorliegenden Bilder können für private und nichtkommerzielle Lehrzwecke benutzt werden. Als minimaler Bildnachweis müssen das Copyright und der Urheber in folgender Form vermerkt werden: © Kathrin Götz
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Quellen:

  1. http://de.wikipedia.org/wiki/Emulsion, Stand 25.01.10

  2. www.chemie-master.de/lex/kosmetik/kos35.html, Stand 13.12.05


© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand: 03.07.12