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
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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seminar-goetz ät gmx.de
Quellen:
-
http://de.wikipedia.org/wiki/Emulsion, Stand 25.01.10
-
www.chemie-master.de/lex/kosmetik/kos35.html, Stand 13.12.05
© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand:
03.07.12