المستحلبات
بالإضافة للنوعين المذكورين سابقاً للمستحلبات ... هناك نوع ثالث وهو المستحلب المتعدد. ويكون:
- ز/م/ز (نشكل مستحلب زيت في ماء، ثم نستحلبه مع زيت)← ذكرنا في الملاحظات أنه يساعد في التغلب على السموم.
- م/ز/م (مستحلب ماء في زيت، نستحلبه مع ماء)
الفرق بين المستحلبات والمعلقات:
- المستحلب: سائل + سائل
- المعلق: صلب + سائل أو غاز + سائل
نظريات الاستحلاب:
1. توتر سطح الفصل:
· (إذا كان ماء مع هواء ← يسمى surface tension، إذا كان ماء مع السائل ← يسمى interface tension)
· كلما زاد سطح الفصل ← نحتاج لتقديم عمل وطاقة أكثر، مما يؤدي لعدم ثبات المستحلب.
· واحدة العمل هنا "نيوتن.م" من قانون عم = ق × س.
· قد : هو استرداد العمل للوصول للطاقة الدنيا.
· بشكل عام، الاستحلاب من الناحية العملية:
صعب، عندما يكون التوتر السطحي > 10 دينة/سم
سهل، عندما يكون التوتر السطحي بين 5 – 10 دينة/سم
تلقائي، عندما يكون التوتر السطحي = 1 دينة/سم
فزيادة التوتر تعتبر سيئة للجملة.
2. العوامل الفعالة على السطح:
§ تخفض التوتر السطحي في سطح الفصل بين سائلين "غير مزوجين" عن طريق امتزاز (ادمصاص) جزيئاتها الايجابي.
§ تستعمل كمنظفات، مبللات، مبعثرات
1ـ الامتزاز "علاقة جيبس":
الامتزاز: تحصل نتيجة توضع مادة على سطح بين طورين، بغياب الرابطة الكيميائية أو كهربائية "فيزيائية".
مثال: تغير لون الحائط بعد فترة طويلة من الزمن. الطورين: الحائط والهواء.
قانون جيبس:
م = - (ف/ثا ح) × (∆ تو/ ∆ف)
ـ الامتزاز (م) هنا هو زيادة كمية المادة في واحدة السطح "بالنسبة لكمية المنحلة ضمن المحلول".
وللعوامل الفعالة سطحياً: عدد جزيئاتها الممتزة على 1سم2 من سطح الفصل.
ـ فعالية المادة المنحلة (ف)تقدر بـ جزيئة/ل
وهي عملياً تساوي عن التركيز (ت) ... وبتبديل ذلك في القانون يصبح:
م = - (ت/ثا ح) × (∆ تو/ ∆ف)
الشكل 3:
نلاحظ انخفاض تو بزيادة لغ ت (المادة الفعالة سطحياً)، وعندما تصلح لحد الإشباع لا يزيد الانخفاض بل تحافظ على قيمة ثابتة ويبدأ تشكل المذيلات "تتجمع العوامل الفعالة سطحياً مع بعضها في الأسفل على شكل مذيلة نتيجة زيادة تركيزها، ويكون شكل المذيلة حسب طبيعة السائل، إذا كان ماء ← يتوجه الرأس القطبي إلى الخارج، والعكس بالعكس)
ملحوظة: يمكن أن نستفيد من المذيلات عملياً بإدخال مواد دوائية غير منحلة في السائل ضمنها.
2ـ بنية العوامل الفعالة سطحياً:
تحوي قسمين: قسم محب للماء "يمثل بدائرة، وهو هيدروفيل "، قسم كاره للماء "يمثل بخط متعرج ، مثاله CH2 أو السلاسل الفحمية بشكل عام"
أمثلة عن العوامل:
ـ نخلات الصوديوم: تعطي مستحلب ز/م.
ـ نخلات الكالسيوم: تعطي مستحلب م/ز.
يمكن أن نعتبر العامل الاستحلابي طور ثالث في المستحلب، له توتر.
عندما يكون تو بين العامل والزيت (تو ع/ز) > تو بينه وبين الماء (تو ع/م) ← لدينا مستحلب ز/م
وعندما يكون (تو ع/ز) < (تو ع/م) ← لدينا مستحلب م/ز
3ـ تصنيف العوامل الاستحلابية:
العوامل الصاعدية، ذات شحنة سالبة "تتوجه للمصعد":
§ تختلف: باختلاف المجموعة الكيميائية الحاملة للشحنة السالبة. وبالرابط الذي يربطها بالقسم المحب للزيت.
§ المجموعات التي تضمنها:
1. الكاربوكسيل، وتتضمن:
ـ صوابين قلوية (مع شوارد موجبة أحادية)، تعطي مستحلب ز/م
ـ صوابين معدنية (مع شوراد موجبة ثنائية)، تعطي مستحلب م/ز
ـ صوابين عضوية (كالشحمات)، تعطي مستحلب ز/م
2. السلفات
3. السلفونات
4. الفوسفات
العوامل الهابطية، ذات شحنة موجبة "تتوجه للمهبط":
§ أكثرها استعمالاً: أملاح الأمونيوم الرباعية
§ أمثلة أخرى: سيتريميد، سيتافلونن كلور البنزلكونيوم
العوامل المذبذبة، ثنائية الشحنة:
§ تملك مجموعة حمضية + مجموعة قلوية. يتغير سلوكها حسب الـ PH، فالحمض القوي يزيح الحمض الضغيف من ملحه، وهكذا ...
§ مثالها: الفوسفوليبيدات، البيتائينات، الحموض الأمينية.
العوامل غير المتشردة، عديمة الشحنة:
§ لا تتأثر بالـ PH
§ لا تتنافر مع العوامل الأخرى
§ تصنف حسب طبيعة الربط مع القسم المحب للماء، والقسم المحب للزيت.
§ أمثلة:
v استرات الغليكول مع الحموض الدسمة "مثلاً بولي ايتيلين غليكول محب للماء، عندما يوضع مع المادة الدوائية غير منحلة ← يتعرف عليها الجسم".
v استرات الغليسرول مع الحموض الدسمة.
v مشتقات عديد أكسي اتيلين:
1. استرات عديد أكسي اتيلين مع الحموض الدسمة (ميرج "تجارياً").
2. ايتيرات عديد أكسي اتيلين مع الحموض الدسمة (بريج"تجارياً").
3. استرات السوربيتان مع الحموض الدسمة (سبان أو أرلاسيل "تجارياً"):
ü الأكثر استعمالاً
ü ناتجة عن أكسدة بلا ماء السوربيتول + حمض دسم
ü تعطي مستحلب م/ز
ü بتثبيت أكسيد الأيتيلين عليها نحصل على مركب التوين "عديد سوربات" المحبة للماء، فتعطي مستحلب ز/م