698 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS Es kann als bekannt vorausgesetzt werden, dab man unter Emulsionen allgemein disperse Systeme zweier nicht mischbarer FRissigkeiten versteht, wobei die eine in der Form yon diskreten Tr6pfchen vorliegt, w•ihrend die andere koh•irent ist. In den meisten praktisch wichtigen Fillen ist die eine FRissigkeit Wasset oder eine w•Brige L6sung, die andere ein ,,O1". Wit unter- scheiden Ol-in-Wasser (O/W)-Emulsionen und Wasser-in-O1 (W/O)-Emul- sionen, jenachdem welche der belden Fltissigkeiten den dispersen Antell darstellt. Bei den gew6hnlichen Emulsionen liegen die Tr6pfchendurchmesser in der Gr6Benordnung yon 1 Mikron und dartiber. Da diese Dimensionen gr6- Bet als die Wellenlinge des sichtbaren Lichtes sind, erscheinen sie trtib. Unter bestimmten Bedingungen kann man jedoch auch optisch klare Emul- sionen mir Tr6pfchendurchmessern um 0,05 Mikron herstellen (1, 2). ZUM BEGRIFF DER STABILIT•T VON EMULSIONEN Um den Begriff der ,,Stabilitit" yon Emulsionen klar zu erfassen, ist es ntitzlich, zunichst an die Umkehr dieses Begrifles zu denken und sich zu fragen, was man denn unter einer ,,unstabilen" Emulsion versteht. Dieset Begriff ist nimlich zweideutig, wie sich aus der folgenden Betrachtung ergibt. Man denke sich eine auf irgendeinem Wege hergestellte Emulsion- und zwar zweckm•iBigerweise zun•chst eine ,,verdtinnte" Emulsion, d. h. eine mir verhiltnismiBig kleinem Volumenanteil der dispersen Fltissigkeit - sich selbst tiberlassen. Was in ihr vor sich gehen kann, ist schematisch in Mbb. ! dargestellt. Die beiden Fltissigkeiten werden normalerweise eine verschiedene Dichte haben. Deshalb werden die Tropfen sedimentieren, und zwar je nach dem Vorzeichen des Dichteunterschiedes nach unten oder nach oben. Das Sedimentieren nach oben, wie man es meistens bei O/W-Emulsio- nen beobachtet, nennt man auch ,,Aufrahmen". Solange die Tr6pfchen nicht aggregieren, wird die Sedimentation aller- dings nur sehr langsam erfolgen, es sei denn, der Tr6pfchendurchmesser oder die Dichtedifferenz seien sehr groB. Wenn Tr6pfchendurchmesser und Dichtedifferenz gegeben sind, l•iBt sich die Geschwindigkeit, mir der ein Tr6pfchen sedimentleft, leicht aus dem hydrostatischen Auftrieb und der Stokesschen Reibung berechnen. Wenn beispielsweise die Dichtedifferenz 0,1 betrigt und der Tr6pfchendurchmesser 2 Mikron, erhilt man eine Sedi- mentationsgeschwindigkeit yon 0,7 mm pro Stunde. Man sieht, dab in die- sem Fall die Geschwindigkeit des Aufrahmens oder Absetzens - je nach dem Vorzeichen der Dichtedifferenz - sehr gering ist. Unter praktischen Ver- hiltnissen ist sie wegen der meist in der Fltissigkeit vorhandenen Konvek-

ZUR THEORIE DER STABILITJ•T VON EMULSIONEN 699 tion noch geringer. Das •indert sich soloft, wenn die Tr6pfchen aggregieren, denn die Aggregate haben eine h6here Sedimentationsgeschwindigkeit. Bei ,,konzentrierten" Emulsionen, d. h. solchen mir hohem Volumen- anteil der dispersen Fltissigkeit, wo die Tr6pfchen sich aus r•iumlichen Grtinden ann•ihernd bertihren, finder keine Sedimentation start, weil die Emulsion sich dann ohnehin schon im Zustand des Sedimentes, also bei O/W-Emulsionen im Zustand des ,,Rahms" herinder. In den Tr6pfchenaggregaten bleibt jedes individuelle Tr6pfchen noch als solches erhalten. Es verliert seine Individualit•it erst dutch einen weiteren Vorgang, n•imlich die ,,Koaleszenz", d. h. das ZusammenflieBen zweier oder mehrerer Tr6pfchen zu einem einzigen gr6Beren Tropfen. Die Aggre- gation ist die Vorstufe der Koaleszenz. Diese kann in den noch in der freien Emulsion befindlichen Aggregaten oder im Sediment stattfinden. Die in der freien Emulsion dutch Koaleszenz entstandenen gr6Beren Tropfen sedi- mentieren dann erheblich schneller - und zwar auch noch schneller als die Aggregate aus der gleichen Zahl von Prim•irtr6pfchen. Bei O/W-Emulsio- nen ftihrt die Koaleszenz schlieBlich zu einer koh•irenten, auf der w•iBrigen Phase schwimmenden Olschicht, bei W/O-Emulsionen zu einer am Boden LUFT Koaleszenz Aufrahmen / yon Einzeltropfen •• yon koaleszier Tropfen yon Aggregaten WASSER Aggregation Ko aleszenz .4bbildung I Schematische Darstellung des Aufrahmens und der Koaleszenz einer O/W-Emulsion.