📋 في هذه المقالة
- ما هي قيمة HLB؟
- مقياس HLB وماذا تعني الأرقام
- كيفية حساب واستخدام HLB في الصياغة
- SPAN 80: الخصائص، HLB، وسبب أهميتها
- عائلة إستر السوربيتان الكاملة: تمتد من 20 إلى 85
- إقران SPAN 80 مع Tween 80: استراتيجية المستحلب المشترك
- SPAN 80 تطبيقات عبر الصناعات
- مواصفات الجودة والمصادر SPAN 80
- التعليمات
- اتصل بشركة سينولوك الكيميائية
💧 1. ما هي قيمة HLB؟
HLB لتقف عليمحبة للماء-توازن محبة للدهون. إنه مقياس رقمي - تم تطويره في الأصل بواسطة William C. Griffin في Atlas Chemical Industries في 1949 - والذي يصف التقارب النسبي لمادة خافضة للتوتر السطحي أو مستحلب للماء مقابل الزيت. كلما ارتفع رقم HLB، زادت محبة الماء (المحبة للماء) للجزيء؛ كلما انخفض الرقم، زاد محبة الزيت (المحبة للدهون) أكثر.
من الناحية العملية، تعد قيمة HLB هي الخاصية الأكثر أهمية التي يجب مطابقتها عند اختيار مستحلب للتركيبة. قم بالأمر بشكل صحيح وسيكون مستحلبك مستقرًا؛ إذا أخطأت في ذلك، فسوف ترى فصل الطور أو الدهن أو الانقلاب بغض النظر عن كثافة الخلط أو تركيز المستحلب.
💡المفهوم الأساسي
تحتوي كل مرحلة زيت على "HLB مطلوب" - وهو المستحلب HLB الذي ينتج المستحلب الأكثر ثباتًا مع ذلك الزيت. يحتوي كل مستحلب على "HLB فعلي". مهمتك كمُصِيغ هي التوفيق بين الاثنين. عندما تتم محاذاة هذه العناصر، تحصل على مستحلبات ثابتة وطويلة الأمد-. وعندما تتباعد بأكثر من 2-3 وحدات، يصبح عدم الاستقرار أمرًا لا مفر منه تقريبًا.
ويتنبأ HLB أيضًا بـيكتبمن المستحلب الذي سيتشكل. تعمل مستحلبات HLB المنخفضة - على تعزيز الماء - في - مستحلبات الزيت (W/O) - الزيت هو الطور المستمر، وقطرات الماء متناثرة. تعمل مستحلبات HLB العالية على تعزيز الزيت-في-مستحلبات الماء (O/W) - الماء هو الطور المستمر، وتنتشر قطرات الزيت. يُطلق على هذا أحيانًا اسم قاعدة بانكروفت، وهي إحدى الأدوات التنبؤية الأكثر موثوقية في علم المواد الغروية.
📏 2. مقياس HLB وماذا تعني الأرقام
يتراوح مقياس HLB الأصلي الخاص بـ Griffin من 0 إلى 20، على الرغم من أن بعض الأنظمة الموسعة ترتفع إلى أعلى بالنسبة للمواد الخافضة للتوتر السطحي الإيثوكسيلية. إليك ما تخبرك به كل منطقة من المقياس عن سلوك الجزيء:
| نطاق HLB | وظيفة | تطبيق نموذجي | مثال مستحلب |
|---|---|---|---|
| 1.5–3.0 | بدون مستحلب | الماء-في-كريمات الزيت والمراهم وبدون سوائل الحفر | سبان 85 (HLB 1.8) |
| 3.5–6.0 | بدون مستحلب / مضاد للرغوة | بدون مستحلبات، قمع الرغوة، المواد المساعدة الزراعية | سبان 80 (HLB 4.3)، سبان 60 (HLB 4.7) |
| 7.0–9.0 | عامل ترطيب / نشر | عوامل الانتشار والتركيبات المخترقة | سبان 20 (HLB 8.6) |
| 10.0–13.0 | مستحلب O/W | المستحضرات والمستحلبات السائلة والمستحلبات الغذائية O/W | توين 80 (HLB 15.0)، بولي إيثيلين جلايكول 400 أوليات |
| 14.0–18.0 | المذيبات / المنظفات | تركيبات المحاليل الواضحة والمستحلبات الدقيقة والمنظفات | بوليسوربات 20 (HLB 16.7) |
🧮 3. كيفية حساب واستخدام HLB في التركيبة
3.1 صيغة غريفين HLB
بالنسبة للمستحلبات غير الأيونية-المشتقة من كحولات متعددة الهيدرات والأحماض الدهنية (مثل استرات السوربيتان)، عرّف غريفين HLB على النحو التالي:
HLB=20 × (Mh / M)
أينم.ه= الوزن الجزيئي للجزء المحب للماء |M= الوزن الجزيئي الإجمالي
بالنسبة لـ Span 80 (أحادي أوليات السوربيتان)، فإن الجزء المحب للماء هو حلقة السوربيتان ومجموعات الهيدروكسيل الخاصة بها. يبلغ الوزن الجزيئي للجزيء حوالي 428.6 جم/مول، والجزء المحب للماء صغير نسبيًا - مما ينتج عنه HLB المعروف - لـ4.3.
3.2 HLB المطلوبة لمراحل الزيت المشترك
يحتوي كل زيت على خاصية "HLB المطلوبة" لاستحلاب O/W الأمثل. بالنسبة للاستحلاب W/W، تكون قيمة HLB المطلوبة عادةً أقل بمقدار 3-6 وحدات من قيمة O/W المطلوبة. يسرد الجدول أدناه الزيوت ذات التركيبة الشائعة:
| مرحلة الزيت / الدهون | مطلوب HLB (O/W) | مطلوب HLB (W/O) |
|---|---|---|
| الزيوت المعدنية (الخفيفة) | 10–12 | 4 |
| شمع العسل | 9–11 | 5 |
| كحول سيتيل | 13–16 | - |
| زيت الخروع | 14 | - |
| الفازلين / البارافين الأبيض الناعم | 7–8 | 4 |
| زيت السيليكون (PDMS) | 10–12 | 3–4 |
| الزيوت النباتية (عباد الشمس، الزيتون) | 7–10 | 3–4 |
| حامض دهني | 15–17 | - |
3.3 مزج المستحلبات للوصول إلى الهدف HLB
أحد أقوى جوانب نظرية HLB هو أن HLB الفعال لمزيج المستحلب هو ببساطةالمتوسط المرجحمن قيم HLB الفردية. يتيح ذلك للمُصنعين دمج مستحلب HLB منخفض- (مثل Span 80) مع مستحلب HLB عالي - (مثل Tween 80) للوصول إلى أي قيمة HLB مستهدفة بدقة.
🧮 مثال عملي: استهداف HLB 10 لمستحلب الزيت المعدني
- مطلوب HLB للزيوت المعدنية (O/W) =10
- المستحلب أ: Span 80، HLB=4.3
- المستحلب ب: توين 80، HLB=15.0
- دع X=جزء من Span 80 في المزيج
- 4.3X + 15.0(1−X) = 10 → X = 0.467
- لذلك:46.7% سبان 80 + 53.3% توين 80يعطي HLB 10
يبلغ مستوى المستحلب الإجمالي في التركيبة عادةً 1-5% وزن/وزن. ابدأ بنسبة 3% وقم بالتحسين من هناك بناءً على اختبار الاستقرار.
🔬 4. SPAN 80: الخصائص، وHLB، وسبب أهميتها
SPAN 80 هو الاسم التجاري لمونوليات السوربيتان(CAS 1338-43-8)، إستر يتكون من تفاعل السوربيتول مع حمض الأوليك تحت ظروف الجفاف. تشكل حلقة السوربيتان - منتج الجفاف الدوري للسوربيتول - النواة المحبة للماء، في حين توفر سلسلة الأوليات C18:1 الذيل المحب للدهون.
| ملكية | قيمة | دلالة |
|---|---|---|
| اسم إنسي | السوربيتان أوليات | تستخدم على ملصقات مكونات مستحضرات التجميل |
| رقم كاس | 1338-43-8 | للتوثيق التنظيمي |
| قيمة HLB | 4.3 | بدون مستحلب / زيت-مواد خافضة للتوتر السطحي قابلة للذوبان |
| الوزن الجزيئي | ~428.6 جم/مول | إستر حمض دهني واحد (أحادي) |
| مظهر | العنبر السائل اللزج | قابل للسكب في درجة حرارة الغرفة |
| اللزوجة (25 درجة) | ~1000–1200 مللي باسكال · ثانية | لزجة إلى حد ما. قد تحتاج إلى الاحترار للتعامل معها |
| الكثافة (20 درجة) | ~1.00–1.01 جم/سم3 | مفيدة لحسابات الجرعات |
| قيمة الحمض | أقل من أو يساوي 8.0 ملجم KOH/جم | مؤشر الجودة / النضارة |
| قيمة التصبن | 145-160 مجم كوه/جم | تأكيد محتوى استر |
| الذوبان | تشتت في الماء. قابل للذوبان في الزيوت | يجب أن يذوب في مرحلة الزيت أولاً |
| نقطة الوميض | >200 درجة | غير-قابل للاشتعال في ظل المعالجة العادية |
| القابلية للتحلل البيولوجي | قابلة للتحلل البيولوجي بسهولة | الملف المواتي بيئيا |
4.1 لماذا يجعل HLB 4.3 SPAN 80 مميزًا
يقع HLB 4.3 في المكان المناسبالماء-في-استحلاب الزيت. وهو زيت-قابل للذوبان بدرجة كافية ليذوب بشكل نظيف في معظم المراحل المحبة للدهون، ومع ذلك فهو يتمتع بخاصية محبة للماء كافية لتثبيت نفسه عند واجهة الزيت-المائية وتقليل التوتر السطحي بفعالية. لا توجد معلمة واحدة أخرى تتنبأ بدور صياغة SPAN 80 بشكل مباشر مثل هذا الرقم.
تلعب سلسلة الأوليات (C18:1) أيضًا دورًا هيكليًا حاسمًا. بالمقارنة مع استرات سوربيتان الأحماض الدهنية المشبعة (مثل Span 60، الذي يستخدم حمض دهني)، فإن الرابطة المزدوجة في سلسلة الأوليات تحافظ على الجزيءالسائل في درجة حرارة الغرفةويمنحه توافقًا فائقًا مع المراحل الزيتية غير المشبعة مثل الزيوت النباتية وزيوت السيليكون والاسترات الاصطناعية. Span 60، على الرغم من تشابهه مع HLB، إلا أنه سيكون مادة صلبة شمعية تتطلب الذوبان قبل الاستخدام.
🌐 5. عائلة إستر السوربيتانية الكاملة: تمتد من 20 إلى سبان 85
تغطي سلسلة "Span" التجارية مجموعة من أطوال سلاسل الأحماض الدهنية ودرجات الأسترة، مما يمنح القائمين على التركيب مجموعة أدوات تمتد من HLB 1.8 إلى 8.6. تحتل كل درجة مكانة وظيفية مختلفة:
| درجة | الاسم الكيميائي | هلب | الحالة المادية | الاستخدام الأساسي |
|---|---|---|---|---|
| تمتد 20 | مونولورات السوربيتان | 8.6 | سائل العنبر | عامل ترطيب، مستحلب للزيوت القطبية |
| تمتد 40 | السوربيتان مونوبالميتات | 6.7 | صلبة شمعية | مثخن / بدون مستحلب |
| تمتد 60 | أحادي ستيارات السوربيتان | 4.7 | مادة صلبة شمعية (mp ~50 درجة) | مستحلب W/O في تركيبات المعالجة الساخنة-. |
| تمتد 80 ★ | مونوليات السوربيتان | 4.3 | سائل العنبر | مستحلب W/O، الدرجة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع |
| سبان 83 | السوربيتان سيسكويوليت | 3.7 | سائل العنبر | W/O المستحلبات التي تتطلب HLB أقل |
| تمتد 85 | ثلاثي السوربيتان | 1.8 | سائل العنبر | شديد W/O، سوائل الحفر، حساسة لـ ATEX-. |
💡 لماذا يهيمن Span 80 على السوق
يمثل Span 80 غالبية استهلاك إستر السوربيتان عالميًا لسبب واحد بسيط: وهو درجة الحالة السائلة- الوحيدة في نطاق HLB 4–5. يحتوي Span 60 على HLB متطابق تقريبًا ولكن يجب صهره للاستخدام. في عمليات درجة الحرارة المحيطة - - بدءًا من الاستحلاب الصيدلاني إلى المجال -المواد المساعدة الزراعية المختلطة - يعتبر SPAN 80 السائل أكثر عملية بكل بساطة.
⚗️ 6. إقران SPAN 80 مع Tween 80: استراتيجية المستحلب Co-
زوج المستحلب الأكثر كلاسيكية في كيمياء التركيبة هوسبان 80 + توين 80. توين 80 (بوليسوربات 80) هو المشتق الميثوكسيل لـ SPAN 80 - هيكليًا وهو SPAN 80 مع ما يقرب من 20 مول من أكسيد الإيثيلين مضاف إلى مجموعات هيدروكسيل السوربيتان. يؤدي ذلك إلى تحويل HLB من 4.3 إلى 15.0 ويقلب الجزيء من الزيت-القابل للذوبان إلى الماء-.
معًا، يمكن مزج الزوج عبر طيف HLB الكامل من 4.3 إلى 15.0. يوضح الجدول أدناه نسب المزج لقيم HLB المستهدفة المشتركة:
| الهدف HLB | % SPAN 80 (HLB 4.3) | ٪ توين 80 (HLB 15.0) | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|
| 4–5 | 90–100% | 0–10% | بدون مستحلبات، كريمات حاجزة، بدون سوائل الحفر |
| 7–8 | 65–70% | 30–35% | تركيبات الترطيب/النشر |
| 10 | ~47% | ~53% | الزيوت المعدنية الخفيفة O/W المستحلبات والمستحضرات |
| 12–13 | 25–30% | 70–75% | مستحلبات O/W الأثقل والكريمات الصيدلانية |
✅ نصيحة عملية: أضف SPAN 80 إلى مرحلة الزيت، وTween 80 إلى مرحلة الماء
نظرًا لأن SPAN 80 قابل للذوبان في الزيت-، قم بإذابته في مرحلة الزيت قبل الاستحلاب. توين 80، كونه قابل للذوبان في الماء-، يجب أن يذوب في الطور المائي. عندما يتم الجمع بين المرحلتين وخلطهما، فإن المستحلبات التكميلية تعمل على الامتصاص في الواجهة، مما يؤدي إلى إنتاج طبقة بينية مختلطة تتميز بقوة ميكانيكية واستقرار فائقين مقارنةً بأي من المستحلبات المستخدمة بمفردها.
🏭 7. SPAN 80 تطبيقًا عبر الصناعات
💊أدوية
- بدون مستحلبات لتوصيل الأدوية الموضعية
- مستحلب مشترك في المستحلبات القابلة للحقن (مع Tween 80)
- مثبت في التركيبات المساعدة للقاح
- قاعدة كريم حاجز للأمراض الجلدية المهنية
✨ مستحضرات التجميل والعناية الشخصية
- بدون واقيات الشمس وكريمات الحماية من الأشعة فوق البنفسجية-.
- المطريات في الكريمات الباردة وبلسم التطهير
- مشتت الصباغ في مستحضرات التجميل الملونة
- مستحلب مشارك في مكيفات الشعر.-
🌾 الزراعة
- تركيبة مساعدة مركزة قابلة للاستحلاب (EC).
- ملصق الموزعة-في بخاخات المبيدات الورقية
- مستحلب في تركيبات كيميائية زراعية تعتمد على الزيت-.
- عامل ترطيب لأسطح النباتات-الطاردة للماء
🔩 الصناعة وحقول النفط
- مستحلب بدون استخدام في أنظمة طين الحفر المقلوب
- الناقل المانع للتآكل في سوائل تشغيل المعادن
- مستحلب في عوامل التحرير ومواد التشحيم العفن
- مكون مضاد الرغوة في العمليات الصناعية
🍞 الأغذية والمغذيات
- مستحلب الطعام E494 (تطبيقات محدودة)
- حامل مغلف للعناصر الغذائية القابلة للذوبان في الدهون-.
- مساعدات المعالجة في منتجات المخابز-المرتفعة
🧵 المنسوجات والألياف
- مستحلب نهاية الدوران للألياف الاصطناعية
- زيوت التشحيم الألياف في إنتاج الغزل
- عامل ترطيب في المواد المساعدة للصباغة
📊 8. مواصفات الجودة والمصادر SPAN 80
SPAN 80 هو مستحلب سلعي، ولكن الجودة يمكن أن تختلف بشكل كبير بين الموردين - خاصة من حيث القيمة الحمضية، ومحتوى الماء، واللون. فيما يلي معايير الجودة القياسية التي يجب تحديدها:
| المعلمة | المواصفات النموذجية | لماذا يهم؟ |
|---|---|---|
| قيمة الحمض | أقل من أو يساوي 8.0 ملجم KOH/جم | يؤدي التلوث بالأحماض الدهنية الحرة ذات القيمة الحمضية العالية=إلى انحراف الرقم الهيدروجيني |
| قيمة التصبن | 145-160 مجم كوه/جم | محتوى استر ومؤشر النقاء |
| قيمة الهيدروكسيل | 193-210 مجم كوه/جم | درجة الأسترة / نسبة الأحادية مقابل البوليستر |
| محتوى الماء (كف) | أقل من أو يساوي 1.0% | الماء الزائد يسبب التحلل المائي والتغيم |
| اللون (جاردنر) | أقل من أو يساوي 8 | ذو صلة بالتركيبات التجميلية والتركيبات ذات الألوان الفاتحة-. |
| المعادن الثقيلة | أقل من أو يساوي 10 جزء في المليون | مطلوب لتطبيقات الاتصال بالأدوية والأغذية-. |
✅ قائمة مراجعة الموردين SPAN 80
- ✅ هل تتوفر مجموعة من -شهادة توثيق البرامج المحددة لكل شحنة؟
- ✅ تم الإعلان عن مصدر المواد الخام (حمض الأوليك المشتق من الخضروات-مقابل حمض الأوليك الاصطناعي)؟
- ✅ الوصول إلى التسجيل المعمول به لشحنات الاتحاد الأوروبي؟
- ✅ شهادة الحلال / موافق للشريعة اليهودية متاحة (لتطبيقات الأغذية أو الأدوية)؟
- ✅ خيارات التعبئة والتغليف: براميل (180 كجم)، حاويات IBC (1000 كجم)، خزان ISO؟
- ✅ العينات المتاحة لتجارب الصياغة قبل الالتزام بالجملة؟
❓ 9. الأسئلة المتداولة
📦 المصدر SPAN 80 من شركة Sinolook Chemical
تقوم Sinolook Chemical بتزويد SPAN 80 (Sorbitan Monooleate) بصفات صناعية ومستحضرات تجميل وصيدلانية-، مع وثائق كاملة بما في ذلك CoA وMSDS وملفات REACH وإقرارات رمز النظام المنسق لكل شحنة. الحد الأدنى للطلب 200 كجم؛ العينات المتاحة للعملاء المؤهلين.
📧 البريد الإلكتروني
sales@sinolookchem.com💬 واتساب
+86 181 5036 2095📱 ويتشات/ هاتف
+86 134 0071 5622
🌐 موقع الكتروني
www.sinolookchem.com🔗 المنتجات ذات الصلة: سبان 80 صفحة المنتج · بولي إيثيلين جلايكول أوليات · كوكاميد DEA · فئة إسترات الأوليات
