Persbericht van de Universiteit Utrecht
Faculteit Bètawetenschappen
17 april 2007
Roestdeeltjes voorkomen dat emulsie ontmengt
Onderzoekers ontdekken stabiele emulsie
Utrechtse onderzoekers hebben een emulsie gemaakt die niet vanzelf ontmengt. Tot nu toe dacht men dat er altijd ontmenging plaatsvindt bij emulsies. Een andere unieke eigenschap van deze emulsie is dat de oliedruppeltjes in water spontaan een bepaalde grootte aannemen. De chemici beschreven het bijzondere mengsel in Physical Review Letters van 12 april.
Een emulsie is een mengsel van water en een vloeistof die niet of nauwelijks met water mengt (zoals olie). Mayonaise bijvoorbeeld is een emulsie van olijfolie in water. Olijfolie mengt zich niet vanzelf met water. Pas na goed roeren ontstaat er een emulsie: een mengsel van minuscule oliedruppeltjes in het water. Als er niet meer wordt geroerd, vloeit de olie direct weer samen. Om dit proces te vertragen is een emulgator nodig. Voor mayonaise is eigeel die emulgator. Doordat het eigeel rondom de olijfoliedruppeltjes gaat zitten, kunnen deze niet meer samenvloeien. Het kan jaren duren voordat water en olie geheel ontmengen, maar uiteindelijk gebeurt het wel. De emulgator vertraagt het proces, maar kan het niet stoppen.
Stabiele emulsie
Onderzoekers van het Utrechtse Van 't Hoff Laboratorium voor Fysische en Colloïd Chemie hebben nu een emulsie gemaakt die niet spontaan ontmengt, ook niet na lange tijd. De oliedruppeltjes blijven in het mengsel verspreid. Ze hebben zelfs een bepaalde voorkeursgrootte. Als er grotere oliedruppels in de emulsie aanwezig zijn, delen die zich spontaan op in kleinere oliedruppels. En in een emulsie met relatief kleine druppels groeien ze vanzelf aan tot hun voorkeursgrootte.
Heel kleine roestdeeltjes
Om ervoor te zorgen dat de oliedruppeltjes in deze stabiele emulsie niet samenvloeien gebruiken de onderzoekers zeer kleine roestdeeltjes als emulgator. Deze nano-roestdeeltjes hechten zich het liefst aan het grensvlak van olie en water. De olie verdeelt zich spontaan in kleine druppeltjes om voldoende grensvlak te creëren voor het grote aantal nanodeeltjes. De elektrische lading op de roestdeeltjes zorgt ervoor dat de oliedruppels niet meer samenvloeien.
Schudden voor gebruik
Allerlei dagelijkse producten bevatten emulsies: barbecuesaus, schepijs en margarine, maar ook cosmetica en medicijnen. Bij de productie moet goed en veel geschud en geroerd worden om een fijne verdeling van oliedruppeltjes te krijgen. Dat kost veel energie en veel geld. De ontdekking van de Utrechtse wetenschappers is een eerste stap naar een productieproces waarbij al dat schudden en roeren niet meer nodig is. De kleine oliedruppeltjes zullen in de emulsie vanzelf ontstaan.
Fotobijschrift
Een emulsie met kleine oliedruppeltjes (A) wordt gemengd met een emulsie met grotere oliedruppels (B). Hierbij ontstaat spontaan een emulsie met druppels van een tussenliggend formaat (C). Bij normale instabiele emulsies zouden alle oliedruppels samenvloeien tot één grote olieplas. De grijze rondjes zijn de oliedruppeltjes, de donkere stipjes zijn de roestdeeltjes, dit alles is gemengd in water.
Meer informatie
Peter van der Wilt, Perscommunicatie Universiteit Utrecht, (030) 253 3705, p.m.vanderwilt@uu.nl.
Universiteit Utrecht