皮克林乳液

皮克林乳液是一种由吸附在水相和油相之间的界面上的固体颗粒（例如胶体二氧化硅）稳定的乳液。 通常，乳液是油包水或水包油乳液，但其他更复杂的系统，如水包水、油包油、水包油包水和油 油包水也确实存在。 皮克林乳液以 S.U. 的名字命名。 Pickering 于 1907 年描述了这种现象，尽管 Walter Ramsden 于 1903 年首次认识到了这种效应。

如果油和水混合，形成小油滴并分散在水中（水包油乳液），最终油滴会聚结以减少系统中的能量。 但是，如果将固体颗粒添加到混合物中，它们将结合到界面表面并阻止液滴聚结，从而使乳液更加稳定。

疏水性、形状和大小等颗粒特性，以及连续相的电解质浓度和两相的体积比都会对乳液的稳定性产生影响。 颗粒与液滴表面的接触角是颗粒疏水性的一个特征。 如果颗粒与界面的接触角较低，颗粒将大部分被液滴润湿，因此不太可能阻止液滴的聚结。 部分疏水的颗粒是更好的稳定剂，因为它们部分可被两种液体润湿，因此更好地结合到液滴表面。 当颗粒被两相均匀润湿时（即 90° 接触角），可实现稳定乳液的最佳接触角。 稳定能量由下式给出

Δ E = π r 2 γ O W ( 1 − | cos ⁡ θ O W | ) 2 {\displaystyle \Delta E\ =\pi r{2}\gamma _{OW}(1-|\ 余弦 {\theta _{OW}}|){2}}

其中 r 是粒子半径，γ O W {\displaystyle \gamma _{OW}} 是界面张力，θ O W {\displaystyle \theta _{OW}} 是粒子与 界面。

当接触角约为 90° 时，稳定系统所需的能量最小。通常，优先润湿颗粒的相将是乳液系统中的连续相。 由于大多数有机颗粒的亲水性，最常见的皮克林乳液是水包油乳液。

皮克林稳定乳液的一个例子是均质牛奶。 乳蛋白（酪蛋白）单元吸附在乳脂肪球的表面，起到表面活性剂的作用。 酪蛋白取代了在均质化过程中受损的乳脂球膜。 皮克林颗粒可以作为稳定物质的乳液的其他例子是例如洗涤剂、低脂巧克力、蛋黄酱和人造黄油。

在过去 20 年中，由于环境、健康和成本问题，传统表面活性剂的使用受到质疑，皮克林乳液受到越来越多的关注和研究。 合成纳米颗粒作为皮克林乳液稳定剂，具有明确的尺寸和组成，一直是人们关注的主要颗粒，直到最近，天然有机颗粒也受到了越来越多的关注。 它们被认为具有成本效益和可降解性等优势，并且来自可再生资源。

此外，已经证明皮克林乳液的稳定性可以通过使用两亲性 Janus 颗粒来提高，即具有一个疏水侧和一个亲水侧的颗粒，因为颗粒在液体中具有更高的吸附能 -液体界面。

当使用聚电解质观察乳液稳定性时，这是显而易见的。

也可以使用乳胶颗粒进行皮克林稳定，然后融合这些颗粒形成可渗透的壳或胶囊，称为胶体。 此外，皮克林乳液液滴也是微囊化和形成封闭、非渗透性胶囊的合适模板。 这种形式的封装也可以应用于水包水乳液（相分离的聚合物水溶液的分散体），并且也可以是可逆的。皮克林稳定的微泡可以用作超声造影剂。