文系でもわかる乳化

私たちの生活を支える乳化粒子ですが、最近ではナノテクノロジーの研究により、乳化粒子にもナノサイズが求められるようになりました。 乳化粒子は外観（色）によって、次のように粒径をおおまかに区別することができます。
　●牛乳状（白色）： 1μm以上
　●青みがかかった牛乳状： 100nm(0.1μm)〜1μm
　●半透明： 50nm〜100nm
　●透明： 50nm以下
μm、nmといってもピンとこない？？方のために、身近なもので例えると下表のようになります。

mm ミリメートル	μm マイクロメートル	nm ナノメートル	例
1.0	1,000.0		カエルの卵
0.5	500.0		シャープペンの芯の直径
0.2	200.0		ダニ
0.1	100.0		髪の毛の直径
	30.0		スギ花粉
	8.0		赤血球
	2.0	2,000.0	大腸菌O-157
	1.2	1,200.0	乳酸菌
	0.4〜0.8	400〜800.0	可視光線の波長
	0.1	100.0	インフルエンザウィルス
		10〜150.0	タバコの煙粒子の直径
		6.0	最大分子量のタンパク質
		3.0	カーボンナノチューブの直径
		2.0	DNAの直径（幅）
		0.7	フラーレン（C60）
		0.5	水素原子の直径

ナノサイズがいかに小さなものか、ご理解いただけると思います。

乳化が奥の深い世界であり、常に研究が進められている要因として、乳化粒子の不安定さがあります。
乳化粒子は決して安定したものではありません。
中には半永久的に安定に見えるものもありますが、反対にすぐに水と油の２層に分離する不安定なものもあります。 分離の過程において、乳化粒子が互いに連結してより大きな粒子になる現象を「合一」、 界面活性剤の膜が破れ内部から抜け出す現象を「排液」と言います（専門用語です）。

≪乳化粒子の安定性要因≫　代表的なもの

１．乳化粒子の大きさと分布
　　粒子径は小さいほど安定。また、粒子形の揃った乳化物が安定します。

２．分散相、連続相の比重差（差が少ないほど安定します）
　　比重差が大きいと分散相が沈降、あるいは浮上し、合一しやすくなります。

３．乳化物の粘度（粘度が大きいほど安定します）
　　粘度が大きいと乳化粒子の動きが制限され、沈降・浮上、合一しにくくなります。

４．乳化物の保存条件（温度、時間など）
　　低温下で保存すると乳化粒子の動きが制限され、安定します。

５．乳化粒子間の距離とその界面電位、系のｐＨ
　　粒子同士がぶつかると、合一します。
　　一般にＯ／Ｗ型では、乳化粒子の表面は（−）に帯電し、互いに反発しあい、ぶつからない安定な状態になっています。
　　参考までに、廃水処理設備ではカチオン（＋）を添加し、乳化粒子表面の電荷を中和し、粒子同士を結合させ、凝集・沈殿させます。

６．界面活性剤の選択、その濃度等
　　界面活性剤なら何でもよいわけではなく、必要量もあります。
　　乳化粒子径が小さくなれば、単位重量あたりの表面積は増えていきますので、活性剤も多く必要になります。

７．乳化時の攪拌エネルギーの与え方、そして、その大小
　　もちろん、プライミクスの乳化機をおすすめします（＾＾）

通常の攪拌機、高速回転式放射型攪拌機、高速回転剪断型攪拌機、薄膜旋回式高速攪拌機など、乳化機によっても安定性に大きな差が出てきます。

以上、「文系でもわかる乳化」をお届けしましたがいかがだったでしょうか？
へー、乳化物って身の回りにたくさんあるんだ。でもって、簡単なように見えて、奥が深いんだなー！とご理解いただければ幸いです。 Blending Science into Innovation！