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Reología e inversión de fase catastrófica de emulsiones en presencia de nanopartículas de almidón

Autores: Bains, Upinder; Pal, Rajinder

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Reología e inversión de fase catastrófica de emulsiones en presencia de nanopartículas de almidón


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Emulsiones
Emulsiones de Pickering
Nanopartículas
Inversión de fase
Viscosidad
Estabilidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las emulsiones estabilizadas por nanopartículas sólidas, conocidas como emulsiones de Pickering, están adquiriendo cada vez más importancia en aplicaciones ya que están libres de surfactantes. Sin embargo, las propiedades a granel y la estabilidad de las emulsiones de Pickering están lejos de ser bien entendidas. En este trabajo, se estudió el comportamiento reológico y la inversión de fase catastrófica de las emulsiones en presencia de nanopartículas de almidón utilizando mediciones in situ de viscosidad y conductividad eléctrica. La fase acuosa compuesta por nanopartículas de almidón se añadió secuencialmente en incrementos del 5% en volumen a la fase oleosa bajo condiciones de agitación para preparar las emulsiones. Las emulsiones eran del tipo agua-en-aceite (W/O) a concentraciones bajas a moderadas de fase acuosa. A un cierto volumen crítico de fase acuosa, se produjo la inversión de fase catastrófica de la emulsión W/O a la emulsión aceite-en-agua (O/W), acompañada de un salto brusco en la conductividad eléctrica y una caída abrupta en la viscosidad de la emulsión. Las emulsiones W/O eran casi newtonianas a bajas concentraciones de fase acuosa. A altas concentraciones de fase acuosa, antes de la inversión de fase, las emulsiones W/O exhibieron un comportamiento de engrosamiento por cizallamiento. Las emulsiones O/W producidas después de la inversión de fase eran de naturaleza delgada por cizallamiento. La comparación de los datos experimentales de viscosidad con las predicciones del modelo de viscosidad de emulsiones reveló solo una cobertura parcial de las superficies de las gotas con nanopartículas. Con el aumento en la concentración de nanopartículas de almidón (SNPs) en la fase acuosa de las emulsiones, la inversión de fase de la emulsión W/O a la emulsión O/W se retrasó a un mayor volumen de fase acuosa. Así, las SNPs impartieron cierta estabilidad a las emulsiones W/O contra la coalescencia y la inversión de fase.

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