Qual é o valor HLB? Um guia prático para seleção de emulsificantes com SPAN 80 e ésteres de sorbitano

📋 Neste artigo

1. Qual é o valor HLB?
2. A escala HLB e o que os números significam
3. Como calcular e usar HLB na formulação
4. SPAN 80: Propriedades, HLB e por que é importante
5. A família completa de ésteres sorbitanos: intervalo 20 a intervalo 85
6. Emparelhando SPAN 80 com Tween 80: a estratégia do co-emulsificante
7. SPAN 80 aplicações em todos os setores
8. Especificações de Qualidade e Fornecimento SPAN 80
9. Perguntas frequentes
10. Entre em contato com a Sinolook Chemical

💧 1. Qual é o valor HLB?

HLB significaEquilíbrio hidrofílico-lipofílico. É uma escala numérica - originalmente desenvolvida por William C. Griffin na Atlas Chemical Industries em 1949 - que descreve a afinidade relativa de um surfactante ou emulsificante para água versus óleo. Quanto maior o número HLB, mais -amante da água (hidrofílica) é a molécula; quanto menor o número, mais amante do óleo (lipofílico) ele é.

Em termos práticos, o valor HLB é a propriedade mais importante a ser correspondida ao selecionar um emulsificante para uma formulação. Faça certo e sua emulsão ficará estável; se errar, você verá separação de fases, formação de creme ou inversão, independentemente da intensidade da mistura ou da concentração do emulsificante.

O HLB também prevê otipoda emulsão que se formará. Emulsificantes com baixo-HLB promovem emulsões de água-em-óleo (A/O) - o óleo é a fase contínua, as gotículas de água são dispersas. Emulsificantes com alto-HLB promovem emulsões de óleo-em-água (O/W) - água é a fase contínua, as gotículas de óleo são dispersas. Isso às vezes é chamado de Regra de Bancroft e é uma das ferramentas preditivas mais confiáveis ​​na ciência dos colóides.

📏 2. A escala HLB e o que os números significam

A escala HLB original de Griffin vai de 0 a 20, embora alguns sistemas estendidos vão mais alto para surfactantes etoxilados. Aqui está o que cada zona da escala diz sobre o comportamento de uma molécula:

🧮 3. Como calcular e usar HLB na formulação

3.1 Fórmula HLB de Griffin

Para emulsificantes não{0}}iônicos derivados de álcoois poli-hídricos e ácidos graxos (como ésteres de sorbitano), Griffin definiu HLB como:

Para Span 80 (monooleato de sorbitano), a porção hidrofílica é o anel de sorbitano e seus grupos hidroxila. O peso molecular da molécula é de aproximadamente 428,6 g/mol, e a fração hidrofílica é relativamente pequena - produzindo o bem-conhecido HLB de4.3.

3.2 HLB Requerido de Fases Petrolíferas Comuns

Cada óleo possui uma característica "HLB necessário" para emulsificação O/A ideal. Para emulsificação A/O, o HLB necessário é normalmente 3–6 unidades menor que o valor O/A requerido. A tabela abaixo lista óleos comumente formulados:

3.3 Misturando Emulsificantes para Atingir um HLB Alvo

Um dos aspectos mais poderosos da teoria do HLB é que o HLB efetivo de uma mistura emulsionante é simplesmente omédia ponderadados valores individuais de HLB. Isso permite que os formuladores combinem um emulsificante de baixo-HLB (como Span 80) com um de alto-HLB (como Tween 80) para atingir qualquer valor de HLB alvo com precisão.

🔬 4. SPAN 80: Propriedades, HLB e por que é importante

SPAN 80 é o nome comercial doMonooleato de Sorbitano(CAS 1338-43-8), um éster formado pela reação do sorbitol com ácido oleico sob condições de desidratação. O anel sorbitano - o produto da desidratação cíclica do sorbitol - forma o núcleo hidrofílico, enquanto a cadeia oleato C18:1 fornece a cauda lipofílica.

4.1 Por que o HLB 4.3 torna o SPAN 80 especial

O HLB 4.3 está no ponto ideal paraemulsificação de-água-em óleo. É solúvel em óleo-o suficiente para se dissolver perfeitamente na maioria das fases lipofílicas, mas possui caráter hidrofílico suficiente para se ancorar na interface óleo-água e reduzir efetivamente a tensão interfacial. Nenhum outro parâmetro prevê o papel da formulação do SPAN 80 tão diretamente quanto este número.

A cadeia de oleato (C18:1) também desempenha um papel estrutural crítico. Em comparação com ésteres de sorbitano de ácidos graxos saturados (como Span 60, que usa ácido esteárico), a ligação dupla na cadeia de oleato mantém a moléculalíquido à temperatura ambientee proporciona compatibilidade superior com fases oleosas insaturadas, como óleos vegetais, óleos de silicone e ésteres sintéticos. O Span 60, apesar de um HLB semelhante, seria um sólido ceroso que requeria fusão antes da utilização.

🌐 5. A Família Full Sorbitan Ester: Span 20 a Span 85

A série comercial "Span" abrange uma variedade de comprimentos de cadeia de ácidos graxos e graus de esterificação, proporcionando aos formuladores um kit de ferramentas que abrange HLB 1,8 a 8,6. Cada série ocupa um nicho funcional diferente:

⚗️ 6. Emparelhando SPAN 80 com Tween 80: a estratégia do co-emulsificante

O par de emulsificantes mais clássico na química de formulações éSPAN 80 + Interpolação 80. Tween 80 (Polissorbato 80) é o derivado etoxilado de SPAN 80 - estruturalmente é SPAN 80 com aproximadamente 20 moles de óxido de etileno adicionados aos grupos hidroxila de sorbitano. Isso transforma o HLB de 4,3 para 15,0 e muda a molécula de solúvel em óleo-solúvel em água-solúvel.

Juntos, o par pode ser combinado em todo o espectro HLB de 4,3 a 15,0. A tabela abaixo mostra proporções de mistura para valores de HLB alvo comuns:

🏭 7. SPAN 80 aplicações em todos os setores

📊 8. Especificações de qualidade e fornecimento SPAN 80

SPAN 80 é um emulsificante comercial, mas a qualidade pode variar significativamente entre os fornecedores - particularmente em termos de valor ácido, teor de água e cor. A seguir estão os parâmetros de qualidade padrão a serem especificados:

❓ 9. Perguntas frequentes