Kluczowa różnica między mikroemulsją a nanoemulsją polega na tym, że mikroemulsje są termodynamicznie stabilne, podczas gdy nanoemulsje są termodynamicznie niestabilne.
Mikroemulsja i nanoemulsja to dwa różne rodzaje emulsji. Emulsja to drobna dyspersja drobnych kropelek jednej cieczy w drugiej, w której nie jest ona rozpuszczalna ani mieszalna. Możemy opisać emulsję jako mieszaninę dwóch cieczy, które nie mieszają się ze sobą. Emulsja to rodzaj koloidu. Często używamy zamiennie dwóch terminów emulsja i koloid, ale termin emulsja wyjaśnia konkretnie mieszaninę dwóch cieczy, które tworzą koloid.
Co to jest mikroemulsja?
Mikroemulsja to przezroczysta, stabilna izotropowa ciecz zawierająca mieszaninę olejów, wody i środka powierzchniowo czynnego. Jest to ciecz stabilna termodynamicznie, często składająca się z kosurfaktanta. Faza wodna tej mikroemulsji zawiera sole i inne składniki, natomiast faza olejowa tej mikroemulsji zawiera złożoną mieszaninę różnych związków węglowodorowych. W porównaniu ze zwykłymi emulsjami, te mikroemulsje powstają w wyniku prostego wymieszania składników. Innymi słowy, nie wymaga warunków wysokiego ścinania, które są ogólnie przydatne w tworzeniu zwykłych emulsji. Istnieją trzy główne typy mikroemulsji: mikroemulsja bezpośrednia, mikroemulsja odwrócona i mikroemulsja biociągła.
Rysunek 01: Emulsja
Ponadto, w obecności fazy wodnej i olejowej mikroemulsji, cząsteczki środka powierzchniowo czynnego w mikroemulsji mają tendencję do tworzenia monowarstwy na granicy faz pomiędzy fazą olejową i wodną. Cząsteczka środka powierzchniowo czynnego ma hydrofobowe ogonki, które są rozpuszczone w fazie olejowej. Posiada również hydrofilowe grupy czołowe rozpuszczone w fazie wodnej.
Istnieje kilka ważnych zastosowań mikroemulsji, które obejmują procesy czyszczenia na sucho, procesy polerowania podłóg, środki czyszczące, składniki produktów higieny osobistej, preparaty pestycydowe, oleje do cięcia oraz składniki niektórych leków.
Co to jest nanoemulsja?
Nanoemulsja jest również znana jako miniemulsja i jest szczególnym przypadkiem emulsji. Ten rodzaj emulsji powstaje podczas ścinania mieszaniny składającej się z dwóch niemieszalnych faz ciekłych wraz z jednym lub większą liczbą środków powierzchniowo czynnych oraz kosurfaktantem.
Przygotowując nanoemulsję możemy zastosować dwie ogólne metody: metody wysokoenergetyczne i metody niskoenergetyczne. Procesy wysokoenergetyczne wykorzystują technikę ekspozycji na ultradźwięki o dużej mocy mieszaniny. Albo możemy użyć homogenizatora wysokociśnieniowego. Rozważając niskoenergetyczną produkcję miniemulsji, możemy najpierw wytworzyć emulsję typu woda-olej, która jest następnie przekształcana w miniemulsję typu olej w wodzie poprzez zmianę składu lub temperatury mieszaniny.
W przeciwieństwie do mikroemulsji, nanoemulsje są termodynamicznie niestabilne. Są jednak stabilne kinetycznie. Niestabilność termodynamiczna wynika z faktu, że olej i woda są z natury niekompatybilne; w związku z tym interfejs między tymi dwiema fazami nie jest faworyzowany. Jednak obecność środka powierzchniowo czynnego i kosurfaktanta może tłumić ten fakt. Dodatkowo, dzięki obecności surfaktantów, możemy uzyskać stabilne kropelki o wymiarach od 50 do 500 nm.
Jaka jest różnica między mikroemulsją a nanoemulsją?
Mikroemulsja to przezroczysta, stabilna izotropowa ciecz zawierająca mieszaninę olejów, wody i środka powierzchniowo czynnego. Jest to ciecz stabilna termodynamicznie, często składająca się z kosurfaktanta. Nanoemulsja jest również nazywana miniemulsją i jest szczególnym przypadkiem emulsji. Kluczową różnicą między mikroemulsją a nanoemulsją jest to, że mikroemulsje są termodynamicznie stabilne, podczas gdy nanoemulsje są termodynamicznie niestabilne.
Poniższa infografika przedstawia różnice między mikroemulsją a nanoemulsją w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – mikroemulsja kontra nanoemulsja
Mikroemulsja i nanoemulsja to dwa różne rodzaje emulsji. Kluczową różnicą między mikroemulsją a nanoemulsją jest to, że mikroemulsje są termodynamicznie stabilne, podczas gdy nanoemulsje są termodynamicznie niestabilne.
