EMULSIONE

EMULSIONE

. Sistema costituito da due liquidi immiscibili o pochissimo miscibili tra loro, dei quali uno è distribuito nell'altro sotto forma di goccioline di diversa grandezza. In senso ristretto le gocce dovrebbero avere dimensioni colloidali (10^-6 ÷ 10^-7 cm.) (v. colloidi), ma vengono ordinariamente denominate emulsioni anche dispersioni con maggiori dimensioni della fase dispersa. Le emulsioni sono diffusissime e interessano svariati campi della tecnica alimentare, farmaceutica, industriale. Basti ricordare: il latte, il burro, molte bevande artificiali, gli unguenti, il lattice del caucciù, le emulsioni bituminose per lavori stradali, ecc. Stretta analogia con le emulsioni presentano le schiume (v. saponi; flottaggio) che sono dispersioni di gas in un liquido.

Con due liquidi insolubili l'uno nell'altro si hanno due possibilità di emulsione. Con olio e acqua, ad es., si possono ottenere emulsioni di olio in acqua e viceversa. Nella preparazione del burro, il prodotto di partenza, il latte, consta di goccioline di grassi sospese in acqua; l'emulsione è resa assai stabile dalla presenza di caseina. Agitando a lungo, le particelle di grasso s'uniscono tra loro in una nuova emulsione, il burro, nella quale l'acqua figura come fase dispersa e il grasso come mezzo di dispersione.

Se si agitano olio e acqua si osserva che una piccola parte dell'olio (circa il 2% in volume) si disperde nell'acqua per formare un'emulsione stabile e l'eccesso si raccoglie più o meno rapidamente in uno strato superiore. L'aggiunta di certe sostanze che prendono il nome di emulsionanti permette di aumentare la quantità della fase dispersa e la stahilità dell'emulsione.

Possono essere, fra altri, emulsionanti: 1. per emulsioni in cui il mezzo di dispersione è l'acqua: l'oleato di sodio, i saponi alcalini, le gelatine, la saponina, l'albumina, la lecitina, la caseina (acida o alcalina), i solfoacidi organici; 2. per emulsioni in cui il mezzo di dispersione è il liquido non acquoso: la resina Dammar, l'oleato di calcio, i saponi di metalli pesanti, la lanolina, la resina di pino, il caucciù, il nitrato di cellulosa.

Per quanto non sia ancora possibile prevedere il potere emulsionante in base alla costituzione e al comportamento chimico dei corpi, numerosissimi sono gli stabilizzanti di cui attualmente dispone l'industria delle emulsioni e fra questi particolare interesse presentano i solfoacidi organici e in specie i prodotti di condensazione dei solfoacidi aromatiei e idroaromatici con alcoli alifatici, aromatici, idroaromatici. Si trovano in commercio con denominazioni caratteristiche: Neckal, Algosol, Dinaton, Idrapid, ecc.

Queste sostanze hanno importanza come emulsionanti, e, per il loro marcato effetto sulla tensione superficiale, servono per aumentare il potere schiumogeno e le azioni detersiva e imbibente dei liquidi. Esistono emulsionanti solidi come la silice gelatinosa e le argille.

La stabilità delle emulsioni dipende da diversi fattori, alcuni dei quali agiscono in modo da favorirla, altri invece la ostacolano. Così: il movimento browniano che, considerevole nelle emulsioni fortemente disperse, moltiplica le collisioni e quindi le possibilità di coalescenza; la viscosità del mezzo di dispersione; la carica elettrica portata dalle gocce che si oppone al loro ravvicinamento; la tensione superficiale liquido-liquidi. L'acqua ha, p. es., una notevole tensione superficiale che tende a farle assumere la minima superficie. Ogni sostanza che abbassa la tensione superficiale dell'acqua deve indebolire questa tendenza e favorire di conseguenza la dispersione. Secondo la teoria di Bancroft, generalmente accettata, le sostanze che provocano l'abbassamento della tensione superficiale si concentrano in una pellicola che ingloba le goccioline della fase dispersa impedendone la coalescenza. Gli agenti emulsionanti agiscono in tal senso. Oltre che la stabilizzazione, interessa alla tecnica la distruzione delle emulsioni (come ad es. nell'eliminazione dell'acqua emulsionata da petrolî grezzi). Si può conseguire in più modi: per distruzione chimica dell'agente emulsionante, per aggiunta di un emulsionante del tipo opposto, per salatura, per azione d'un campo elettrieo, per centrifugazione, per riscaldamento.

La tecnica delle emulsioni ha oggi raggiunto un alto grado di perfezione, e notevoli sono stati i progressi reeenti sia nei riguardi dei macchinarî per la loro preparazione e messa in opera, sia nei campi nei quali le loro proprietà possono venire utilizzate con successo. S'adoperano le emulsioni nell'industria tintoria, nella collatura della carta, nella conservazione del legno per la quale si sono avuti buoni risultati con olî di catrame primario emulsionati con soluzione di cloruro di zinco, nei lavori di decorazione su intonachi dove con opportune emulsioni oleose si può ottenere, dopo evaporazione dell'acqua, una pellicola continua che fissa la sostanza colorante.

Grande importanza hanno assunto le emulsioni bituminose per lavori stradali. Si presentano come liquidi densi, uniformi, di colore scuro, e hanno la proprietà di contenere il bitume allo stato fluido a freddo. Il loro tenore in bitume si aggira intorno al 50%, ma ve ne sono di quelle che ne contengono oltre il 60. Una formula tipo, quale esempio generico, è la seguente: bitume p. 48; acqua p. 49,5; acido oleico (oleina commerc.) p. 2; soda Solvay p. 0,5. L'acido oleico e la soda forniscono l'agente emulsionante. Si applicano in superficie per i lavori di manutenzione stradale. L'emulsione penetra fra le discontinuità e ricopre completamente i materiali superficiali. Dopo evaporazione dell'acqua rimane uno strato continuo e compatto di bitume che lega fra loro i diversi materiali e impermeabilizza la superficie della carreggiata. L'uso delle emulsioni bituminose tende a sostituirsi alle applicazioni a caldo di catrami, asfalti, e bitumi, sulle quali presenta vantaggi eeonomici nei riguardi soprattutto della rapidità. S'adoperano le emulsioni bituminose anche come leganti di massicciate stradali tipo "Macadam". Sono state proposte, impastate con i cementi Portland, per impermeabilizzare le malte e i calcestruzzi, e, sulle massicciate stradali costruite in calcestruzzo, si usa da poco spalmare un velo di emulsione bituminosa per ritardare l'evaporazione dell'acqua e attenuare così i dannosi effetti del ritiro del cemento.

Bibl.: W. Clayton, Die Theorie der Emulsionen und der Emulgierung, Berlino 1924; Aladin, Technische verwendbare Emulsionen, Berlino 1929; Bogue, Traité de Chimie Colloïdale, Parigi 1928.