2015-01-26
org.kosen.entty.User@3fb27e5d
김재송(rheology1)
- 5
안녕하세요.
아래에서 수성 polymer emulsion과 메탄올 상용성에 대해
질문드렸습니다.
Emulsion의 solid 함량은 약 40%이고 pH는 8정도입니다.
Emulsion 제조과정에서 유화제(음이온계)를 첨가하고 비이온계면활성제를 첨가합니다.
메탄올 첨가시 Polymer가 응집하는 것은 stability가 깨져서 발생한다고 생각합니다.
그럼
1) 일반적으로 수성 Emulsion는 pH를 8이상으로 조정한다고 하는데
왜 그런가요?
2) 이 높은 pH와 메탄올 안정성과의 관계는 없을까요?
초보이다 보니 많은 도움이 필요합니다.
전문가 분들의 조언을 구하고자 합니다.
아래에서 수성 polymer emulsion과 메탄올 상용성에 대해
질문드렸습니다.
Emulsion의 solid 함량은 약 40%이고 pH는 8정도입니다.
Emulsion 제조과정에서 유화제(음이온계)를 첨가하고 비이온계면활성제를 첨가합니다.
메탄올 첨가시 Polymer가 응집하는 것은 stability가 깨져서 발생한다고 생각합니다.
그럼
1) 일반적으로 수성 Emulsion는 pH를 8이상으로 조정한다고 하는데
왜 그런가요?
2) 이 높은 pH와 메탄올 안정성과의 관계는 없을까요?
초보이다 보니 많은 도움이 필요합니다.
전문가 분들의 조언을 구하고자 합니다.
- 수성
- Emulsion
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답변 5
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답변
김강형님의 답변
2015-01-26- 3
첨부파일
만약 수성 에멀젼이 콜로이드 용액이라고 보면 쉽게 이해됩니다.
콜로이드 입자가 분자나 분산 콜로이드라면 입자나 분자가 극성을 띠게 될 것으로 예상할 수 있고 이에 따라 용액의 pH가 입자들의 응집성에 영향을 미치므로 분산해야 할 지 응집시켜야 할 지 목적에 따라 pH를 정하게 되는 것으로 이해됩니다.
위에서는 메탄올을 첨가함으로써 용액이 약간 산성으로 이동했을 가능성이 있습니다. 이에 따라 입자들이 응집이 되었을 것으로 예상됩니다. 알카리로 이동하도록 약알카리성 수용액(암모니아 수용액, 소석회 수용액 등)을 첨가하면 다시 분산될 것입니다.
김강형(kimsimon) 2015-01-26제가 늦게서야 덧글을 보게 되었는데 그 사이 다른 분이 답을 달아 주셨네요.
아래에 원리가 잘 설명되어 있어서 저는 그 입자가 수용액 중에서 극성을 띠었기 때문이라고 답변드리면 이해가 되실 것 같습니다. 대부분 입자는 전체적으로는 중성이라 해도 실제로 끝에서는 전하를 가지고 이로 인해 극성을 띠는 경우가 많습니다. 전하를 띠지 않는 경우가 오히려 적습니다. -
답변
이배훈님의 답변
2015-01-26- 3
비이온계는 pH의 영향을 크게 여향을 받지 않으나
음이온계를 일부 사용하기 때문에 음이온계는 비이온계에 비해 값싸고 계면활성능력이 뛰어납니다.
음이온계가 활성을 유지 하기 위해서는 해리도 높아야하는데 pH8 이상에서 해리상태를 유지 하여 (COO- Na, SO4-Na 등등)
최대활성능력을 유지 할 수 있을 것으로 사려됩니다.
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채택
김성원님의 답변
2015-01-27- 3
안녕하세요.
좀 늦었지만 제가 아는 내용을 말씀 드려봅니다.
계면활성제가 표면장력을 감소시켜주고 유화제가 에멀전을 안정화 시켜주는데요.. 말씀하신 내용의 경우, pH가 낮게되면 이온화기가 수소를 얻어 비이온화된 상태가 되어 소수성으로 변환되며, 이에 따라 친수성 부분이 줄어들어 에멀전이 서로 붙거나 크기가 커지게 되고, 심하면 침전이나 덩어리가 되기도 합니다.
비록 pH 가 낮아도 이온화기의 pKa 보다 높으면 정전기적 반발력(음이온끼리 혹은 양이온끼리 밀어냄)에 의해 안정화 될 가능성이 높지만, 분자량이 크거나 이온화기의 분자길이가 길고 농도가 높으면 쉽게 엉겨붙을 수도 있습니다.
메탄올의 경우, 공용매 (cosolvent) 작용을 하는 것으로 에멀전 내부의 물리적 상태를 변화시키고자 할 때 사용할 수 있으나 (예를 들면 에멀전 내부에 녹지않는 것의 용해도 증가, 열특성변화 등), 물과의 혼합도 (miscibility)에 따라 에멀전의 안정성에 지대한 영향(에멀전 내부 특성변화 및 유화제, 계면활성제 작용 저해)을 미치므로 사용시 주의하는 것이 좋습니다.
사용되는 공용매, 유화제, 계면활성제들로 (ternary) phase diagram을 그려서 안정한 부분을 적정한 후 사용하는 것도 바람직할 것 같네요.
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답변
조윤환님의 답변
2015-01-26- 2
첨부파일
반갑습니다.
pH도 에멀젼의 안정성에 영향을 미치는 요인 중 하나로 압니다.
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답변
김상태님의 답변
2015-01-27- 1
Emulsion의 solid 함량은 대략 40%이면서 pH는 8입니다.
Emulsion 제조시 유화제(음이온계)를 첨가하여 비이온계면활성제를 첨가하는데 메탄올 첨가시 Polymer가 응집하는 것을 방해하여 정전기적 반발력에 의해 안정화 될 가능성이 높지만, 분자량이 크거나 이온화의 분자 길이가 길고 농도가 높으면 쉽게 엉겨붙기 때문에 선서으로 가지 못하게 알칼리하에서 조재함
답변에 감사드립니다.
근데 왜 pH가 응집에 영향을 주는지 궁금합니다.