エマルジョンとは？定義と例

エマルションは、2 つの液体を混合した結果の 1 つです。エマルションの定義、例、エマルションの種類、およびそれらの用途について説明します。

エマルジョンの定義

エマルジョン 2つ以上の通常混和しない（混合できない）液体の混合物として定義されます。エマルジョンはコロイドであり、光を散乱する分子よりも大きな粒子で構成される均一な混合物ですが、分離しないほど小さいです。エマルジョンは、分散相と分散媒体 (連続相) の 2 つの部分で構成されます。

エマルションという言葉はラテン語のemulgereに由来します 、それは「搾乳する」という意味です。牛乳は、脂肪やその他の成分が水に分散したエマルジョンです。 乳化 液体混合物をエマルジョンに変えるプロセスです。

乳液の種類

エマルションは、分散相と分散媒体 (分散媒体または連続相とも呼ばれます) の性質に応じて分類されます。

• 水中油 (O/W) :O/W エマルションは、水に分散した油 (または他の非極性液体) で構成されます。牛乳は、水 (分散媒体) 中の脂肪球 (分散相) で構成されているため、O/W エマルジョンの良い例です。
• 油中水 (W/O) ：オイルに水が分散したW/Oエマルジョンです。バターとマーガリンは、W/O エマルションの例です。大量の油に少量の水が分散しています。

エマルジョンの例

エマルジョンは、料理や日用品で一般的です。例:

• 激しく振った場合の油と水
• 卵黄（レシチンで乳化した水と脂肪）
• ビネグレット（油と水のエマルジョン）
• バター（脂肪に含まれる水のエマルジョン）
• マヨネーズ (卵黄のレシチンで安定化された水中油)
• 多くの保湿剤（水中油または油中水）
• エスプレッソのクレマ (コーヒーオイルを水に溶かしたもの)
• オランデーズソース

写真フィルムの感光面は乳剤と呼ばれますが、相が液体ではないため、技術的には乳剤ではありません。写真乳剤はゼラチン中のハロゲン化銀です。

エマルジョンの性質

ほとんどのエマルションは、混合物の成分間の相間相が光を散乱させるため、曇っているか白く見えます。希釈乳剤は、チンダル効果により、わずかに青く見える場合があります。スキムミルクは希薄エマルジョンの一例です。マイクロエマルションとナノエマルションは、直径が 100 nm 未満の粒子で構成されており、小さすぎて光を散乱させることができません。これらのエマルジョンは透明に見える場合があります。

エマルションは液体で構成されているため、規則正しい内部構造がありません。液滴は分散媒体全体にほぼ均等に分布していますが、拡大するとサイズが均一に見えません。

エマルションの成分は自然には混ざりません。通常、振盪、攪拌、または超音波均質化の形で、エネルギーが必要です。乳化剤を使用すると、混和しない 2 つの液体が安定したエマルジョンを形成し、時間の経過とともに分離することはありません。そうしないと、エマルジョンは最終的に元の相に戻ります。

乳化剤および乳化剤

乳化剤、乳化剤、またはエマルジェントは、エマルジョンを安定させる物質です。乳化剤は陽イオン性、陰イオン性、または非極性の場合がありますが、親水性 (非極性) 部分と疎水性 (極性) 部分の両方を持っています。これにより、油にも水にも溶けます。

エマルジョンがO / WかW / Oかは、どの成分が最大の割合で存在するかという問題だけではありません.乳化剤は、形成されるエマルジョンのタイプにも影響を与えます。油よりも水に溶けやすい乳化剤は、水を分散媒として作用させ、水中油型分散液を形成します。タンパク質、石鹸、洗剤は、O/W エマルションを作成するための一般的なエマルションです。油に溶けやすい乳化剤は、油中水エマルジョンを形成します。これらの物質の例には、長鎖アルコールと脂肪酸金属塩が含まれます。

一般的な乳化剤の例:

• 大豆レシチン
• 卵黄（レシチンを含む）
• リン酸ナトリウム
• セルロース
• モノグリセリド
• ジグリセリド
• マスタード
• DATEM (モノグリセリドのジアセチル酒石酸エステル)
• ステアロイル乳酸ナトリウム

エマルジョンとコロイドの違い

「エマルジョン」と「コロイド」という言葉は同じ意味で使われることがありますが、まったく同じ意味ではありません。エマルションはコロイドの一種です。次に、コロイドは一種の均質混合物です。すべてのエマルションはコロイドですが、すべてのコロイドがエマルションであるとは限りません。エマルションは、すべての相が液体であるコロイドです。相に応じて定義された他の種類のコロイドがあります。たとえば、エアロゾルは気体 (煙など) に分散した固体であり、泡は液体 (ホイップクリームなど) に分散した気体です。

乳化の仕組み

乳化は、いくつかのメカニズムによって発生します。

• 機械的混合は液体をより小さな粒子に分解するため、成分が分離するのに時間がかかります。たとえば、油と水の入ったボトルを振ると、すぐに分離します。ブレンダーを使用すると、エマルジョンが元の状態に戻るまでに時間がかかります。
• 一部の乳化剤は、2 つの液体間の界面の表面張力を低下させ、混合を可能にします。界面活性剤はこの原理に基づいて機能します。
• 一部の乳化剤は、混合物の 1 つの成分をカプセル化またはフィルムを形成します。コーティングされた粒子は互いに反発するため、内容物は均一に分散されたままになります。
• 乳化剤は液体の粘性を高め、粒子が浮遊したままになりやすくします。増粘剤はこのようにしてエマルジョンを形成します。例としては、アカシア、グリセリン、トラガント、カルボキシメチル セルロースなどがあります。

エマルジョン成分の分離方法

エマルションの中には、自然に分離するものもありますが、かなり安定しているものもあります。乳化剤を使用して作られたエマルジョンは、温度と重力を使用して分離できます。テクニックには以下が含まれます:

• 暖房
• 凍結
• 遠心分離

エマルジョンの使用

エマルジョンには多くの用途があります:

• 料理では、エマルジョンはソース、アイスクリーム、焼き菓子に使用されます。一部の原材料は乳、バター、卵などのエマルジョンです。
• 乳液は、化粧品、個人用衛生用品、医薬品に使用されています。
• のり、のり、絵の具では、エマルジョンを使用して異なる成分を混ぜ合わせます。
• マイクロエマルジョンはいくつかのワクチンを提供します。
• マイクロエマルジョンは、細胞膜を破壊することで一部の病原体を殺します。
• 一部の消火器 (クラス B 火災用) は、乳化剤を使用して可燃性の蒸気を水で閉じ込めます。
• エマルジョンは、合成ラテックスやその他のポリマーの製造に使用されます。

参考文献

• IUPAC (1997)。 "乳剤"。 化学用語集 （第2版）（「ゴールドブック」）。ブラックウェル科学出版物:オックスフォード。 ISBN:0-9678550-9-8. doi:10.1351/goldbook
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