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Alt 27.11.2008, 14:06   #1   Druckbare Version zeigen
PolyMet Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
Emulsion herstellen?

Hallo,

ich hab beim Durchsuchen des Forums nix konkretes gefunden und auch im gesamten Internet ist es schwierig konkrete Informationen zu beziehen.

Ich möchte eine stabile Öl-in-Wasser Emulsion herstellen, die sich mindestens 14 Tage nicht entmischt, ohne dass sie wiederholt gerührt wird oder ähnliche mechanische Einflüsse (auch kein Ultraschall) zur fortwährenden Phasentrennung beitragen.

Probiert habe ich es schon mit Emulgatoren wie PEG 4000 oder Polysorbat 80. Die Konzentrationen von Emulgator, innerer- und äußerer Phase habe ich auch schon variiert. Jedoch setzt sich in allen Versuchsansätzen nach kräftigem Schütteln schon nach kurzer Zeit ein Teil der inneren Phase (in diesem Fall Öl) an der Oberfläche ab. Die Flüssigkeit bleibt trüb; die Emulsion ist jedoch nach maximal 3 Tagen vollkommen entmischt.

Hat denn jemand eine Idee oder ein konkretes "Rezept" wie ich eine stabile Emulsion herstellen könnte?
Einzige Vorraussetzungen sind, dass sie bioverträglich auf Bakterien sein sollte und einen Autoklavier-Vorgang überstehen sollte (meine Emulsionen haben das Autoklavieren überstanden, trennten sich jedoch auch wieder nach kürzerer Zeit).
Für eine Antwort wäre ich sehr dankbar.

Beste Grüße
PolyMet ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2008, 21:27   #2   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: emulsion herstellen?

PEG 4000 ist kein Emulgator.
Polysorbat 80 ist an sich keine schlechte Idee...

Doch ein paar Fragen hierzu:
Was für ein Öl soll emulgiert werden?
Wie wird emulgiert?
Wie hoch darf die Viskosität sein?

Ideen für eine Verbeserung wären etwa:
Zusatz eines weiteren Emulgators (Seife)
Erhöhung der Viskosität durch Zusatz geeigneter Polymere. Da gibts z. B. Methylhydroxypropylcellulosen, die die Viskosität anheben, aber selbst auch oberflächenaktiv sind. Es sind auch vollsynthetische Produkte am Markt, die ähnlich funktionieren; z. B. http://www.personalcare.noveon.com/products/pemulen.asp

Gruß,
Franz
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Alt 27.11.2008, 21:52   #3   Druckbare Version zeigen
PolyMet Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: emulsion herstellen?

Danke für die schnelle Antwort...

Die Art des Öls an sich ist egal, hauptsache ist dass es nicht toxisch auf Mikroorganismen wirkt... aber das tun ja die wenigsten Öle.Welche Öle eignen sich besoners?

An sich möchte ich eine emulgierte Kulturlösung herstellen, von daher darf die Viskosität nicht all zu hoch sein, damit sich die Mikroorganismen frei bewegen können.
Das Kulturmedium an sich ist hauptsächlich mit Glucose und Pepton versetzt.
Die Idee war die Emulsion durch eine Ultraschallsonde oder in Ultraschallbad herzustellen damit die Tröpfchengröße relativ klein wird(10 - 50µm?). Geschüttelt hab ich die Emulsion bisher, was aber unter Verwendung von Polysorbat zum Schäumen führte... also nicht gerade die beste Methode.
Wirkend Methylhydroxypropylcellulosen selbst als Emulgatoren?

Welche Emelgatoren wären in dem beschriebenen Fall am besten in Kombination? Unter Verwendung welchen Öles? Und welche Volumenverhältnisse muss man beachten?
Viele Fragen...

Beste Grüße
PolyMet ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2008, 22:02   #4   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: emulsion herstellen?

Zitat:
Zitat von PolyMet Beitrag anzeigen
Die Art des Öls an sich ist egal,
Ich meinte: Pflanzenöl oder Mineralöl?
Zitat:
Geschüttelt hab ich die Emulsion bisher, was aber unter Verwendung von Polysorbat zum Schäumen führte...
Sehr gut geht sowas mit einem Rotor-Stator-Mischer, z. B. http://www.ika.de/owa/ika/catalog.show_productlist?iProductgroup=177&isubgroup=1

Zitat:
damit die Tröpfchengröße relativ klein wird(10 - 50µm?).
Das ist sehr grob...

Zitat:
Wirkend Methylhydroxypropylcellulosen selbst als Emulgatoren?
Ja, erhöhen aber auch die Viskosität. Wobei es niedrigviskose Typen gibt, die man hier bevorzugen sollte.

Welche Konzentrationen an Öl sollen es denn sein, und mit welchen Mischungen (Emulgator, Öl) hast Du gearbeitet?

Gruß,
Franz
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Alt 27.11.2008, 23:03   #5   Druckbare Version zeigen
PolyMet Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: emulsion herstellen?

Also die Konzentrationen sollte so zwischen 1:10 - 1:20 zwischen Öl und wässriger Phase sein.

Bisher habe ich auch Mischungen in diesem Bereich gemacht. Den Emulgator hab ich teilweise in der selben Menge wie das Öl, aber auch minder oder höher konzentriert hinzugegeben. Genaue Zahlen kann ich aus dem Gedchtnis jetzt jedoch nicht nennen.
PolyMet ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.11.2008, 16:32   #6   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: emulsion herstellen?

Emulgatoren setzt man in der Größenordnung von einem Prozent zu...

Gruß,
Franz
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Alt 02.12.2008, 18:33   #7   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.840
AW: Emulsion herstellen?

Was heißt denn Autoklavieren? Bei welchen Temperaturen wird da gearbeitet?

Thermodynamisch stabile Mischungen aus Wasser und Öl und Tensiden sind Mikroemulsionen. Die lassen sich einfacher Weise herstellen, indem man Wasser und Öl im Verhältnis 1:1 nimmt, 10 % SDS zugibt und so lange Butanol zutropft, bis die Suppe einphasig wird. Soviel zum Einfachen bei Mikroemulsionen. Die Strukturen sind Abhängig vom Mischungsverhältnis und von der Temperatur sehr unterschiedlich (sie reichen von Wasser in Öl zu Öl in Wasser, selbst, wenn die äußere Phase nur zu wenigen % vorhanden ist). Außerdem sind die Mizellen nicht stabil, sondern sie verschmelzen und trennen sich wieder. Mikroemulsionen sind nur in einem gewissen Temperaturbereich (abhängig von den verwendeten Komponenten) stabil.

Stabile Mizellen erhält man bei Nanoemulsionen. Die trennen sich meist nicht so schnell auf. Die Herstellung ist aber wesentlich komplexer, als bei Mikroemulsionen, wo das einfach Durchmischen der Komponenten reicht. Ich bin mir relativ sicher, dass der gezielte Tod einer Nanoemulsion ein gründliches Aufheizen ist. Je höher die Temperatur, desto schneller ist die Auftrennung.

In der Hoffnung, dass Du Dich nicht erschießt,

Cyrion
Cyrion ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 02.12.2008, 20:41   #8   Druckbare Version zeigen
PolyMet Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: Emulsion herstellen?

Das Autoklavieren hat für ungefährr eine halbe Stunde 121°C.
Mir ist gerade nicht geläufig ob SDS diese Temperatur übersteht. Das Autoklavieren könnte man jedoch bereits vor dem Mischen der Emulsion durchführen, so dass man ausschließen kann, dass sich die Phasen durch die hohe Temperatur wieder verbinden.

Das größte Problem bei der Emulsion ist, dass die Teilchengröße der dispersen Phase nicht all zu klein sein darf. Sie sollte im Bereich von 20 - max 100µm liegen. Die Viskosität der kontinuierlichen Phase darf auch nicht zu hoch sein, da es sich dabei um ein Glucose-haltiges Nährmedium für Bakterien handelt, die durch eine zu hohe Viskosität zu sehr eingeschränkt in ihrem Bewegungsablauf wären.
Besteht da überhaupt eine Möglichkeit zur Stabilisierung bei den oben genannten Faktoren: relativ große Teilchengröße, keine hohe Viskosität und Hitzebeständigkeit der Suplemente? Jedoch würde es reichen wenn die Emulsion 14 Tage stabil bleibt.
PolyMet ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 03.12.2008, 12:59   #9   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.840
AW: Emulsion herstellen?

Eine Emulsion ist umso stabiler, je kleiner die Mizellen sind. Eine Emulsion ist umso stabiler, je höher die Viskosität ist. Ich sehe in den von Dir vorgegebenen Paramtern wenig Spielraum etwas zu machen. Zumal die Suche nach Tensiden, die Dir Deine Bakterien nicht zerschießen eventuell auch lustig werden könnte.
Cyrion ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 04.12.2008, 14:49   #10   Druckbare Version zeigen
PolyMet Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: Emulsion herstellen?

Also Tween müsste biokompatibel sein. Eventuell ginge auch Lecithin. Aber sind eben doch eine ganze Menge Faktoren, die die Sache verkomplizieren. Naja da muss ich meine Herangehensweise und Ziel des Experiments nochmal überdenken.

Aber ich danke euch für eure Antworten.

Beste Grüße
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