A. Dos líquidos inmiscibles, fase I y fase II, no emulsificados;
B. Emulsión de fase II disperso en la fase I;
C. La emulsión inestable se separa progresivamente;
D. Las posiciones surfactantes (borde púrpura) en las interfaces entre la fase I y la fase II; estabilizan la emulsión.

Una emulsión es una mezcla de dos líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea. Un líquido (la fase dispersa) es dispersado en otro (la fase continua o fase dispersante). Muchas emulsiones son emulsiones de aceite/agua, con grasas alimenticias como uno de los tipos más comunes de aceites encontrados en la vida diaria. Ejemplos de emulsiones incluyen la mantequilla y la margarina, la leche y crema, el espresso, la mahonesa, el lado fotosensitivo de la película fotográfica, el magma y el aceite de corte usado en metalurgia. En el caso de la mantequilla y la margarina, la grasa rodea las gotitas de agua (en una emulsión de agua en aceite); en la leche y la crema el agua rodea las gotitas de grasa (en una emulsión de aceite en agua). En ciertos tipos de magma, glóbulos de ferroníquel líquido pueden estar dispersos dentro de una fase continua de silicato líquido. El proceso en el que se preparan las emulsiones se llama emulsificación.

Las emulsiones son parte de una clase más genérica de sistemas de dos fases de materia llamada coloides. A pesar que el término coloide y emulsión son usados a veces de manera intercambiable, las emulsiones tienden a implicar que tanto la fase dispersa como la continua son líquidos.

Existen tres tipos de emulsiones inestables: la floculación, en donde las partículas forman masa; la cremación, en donde las partículas se concentran en la superficie (o en el fondo, dependiendo de la densidad relativa de las dos fases) de la mezcla mientras permanecen separados; y la coalescencia en donde las partículas se funden y forman una capa de líquido.

Cuando una emulsión se torna en una emulsión de agua en aceite o en una emulsión de aceite en agua depende de la fracción del volumen de ambas fases y del tipo de emulsificador. Generalmente, la regla de Bancroft se aplica: los emulsificadores y las partículas emulsificantes tienden a fomentar la dispersión de la fase en el que ellos no se disuelven muy bien; por ejemplo, las proteínas se disuelven mejor en agua que en aceite así que tienden a formar emulsiones de aceite en agua (es por eso que ellos fomentan la dispersión de gotitas de aceite a través de una fase continua de agua).

El color básico de las emulsiones es el blanco. Si la emulsión es diluida, el efecto Tyndall esparce la luz y distorsiona el color a azul; si es concentrado, el color se distorsiona hacia el amarillo. Este fenómeno se puede ver fácilmente al comparar la leche desnatada (sin o con poca grasa) con la crema (con altas concentraciones de grasa láctea). Las microemulsiones y nanoemulsiones tienden a ser claros debido al pequeño tamaño de la fase dispersa.

Emulsionante

Un emulsionante (también conocido como emulgente) es una sustancia que estabiliza una emulsión, frecuentemente un surfactante. Ejemplos de alimentos emulsionantes están la yema de huevo (en donde el principal químico emulsionante es la lecitina), la miel y la mostaza, en donde una variedad de químicos en el mucílago alrededor de la vaina de la semilla actúan como emulsionante; las proteínas y emulsionantes de bajo peso molecular son los más comunes. En algunos casos, las partículas pueden estabilizar emulsiones a través de un mecanismo llamado estabilización Pickering. Tanto la mahonesa como la salsa holandesa son emulsiones de aceite en agua que son estabilizados con la lecitina de la yema de huevo. Los detergentes son otra clase de surfactante, y pueden interactuarse químicamente tanto con el aceite como el agua, así estabilizando la interfaz entre las gotitas de aceite o agua en suspensión. Este principio es explotado en el jabón al remover la grasa con el propósito de limpieza. Una gran variedad de emulsionantes son usados en la farmacia para preparar emulsiones tales como cremas y lociones. Entre los ejemplos más comunes están la cera emulsificadora, el alcohol cetearil, el polisorbato 20 y el ceteareto 20.^[1]

Algunas veces la fase interna misma puede actuar como un emulsionante, y el resultado es una nanoemulsión – el estado interno se dispersa en gotitas de tamaño nanométrico dentro de la fase externa. Un ejemplo conocido de este fenómeno ocurre cuando el agua se vierte en una bebida de alto contenido alcohólico basado en anís, como el ouzo, el pastis o el raki. Los componentes anisólicos, que son solubles en etanol, forman gotitas de tamaño nanométrico y emulgen dentro del agua. El color de esta bebida diluida es opaco y lechoso.

En medicina

Ampolla de 20 ml de emulsión de propofol al 1%, usado en una inyección intravenosa. Los fabricantes emulsionan el lípido soluble de propofol en una mezcla de agua, aceite de soya y lecitina de yema de huevo.

En la medicina,^[2] las emulsiones microscópicas son usadas para distribuir vacunas y matar microbios. Típicamente, las emulsiones usadas en estas técnicas son las nanoemulsiones de aceite de soya, con partículas de 400 a 600 nanómetros de diámetro.^[3] El proceso no es químico, como otros tipos de tratamientos antipatógenos, pero es físico. Las gotitas son pequeñas y tienen una gran tensión superficial por lo tanto la fuerza de unión con otros lípidos es mayor. El aceite es emulsionado con detergentes para estabilizar la emulsión (las gotitas no pueden unirse unas con otras), así que se encuentran con otra clase de lípidos con una membrana bacteriana o con un alguna capa de virus, forzando a los lípidos a unirse unos con los otros. En una escala de masa, desintegra efectivamente la membrana y mata al patógeno.

Cabe destacar que la emulsión de aceite de soya no causa daños a las células normales de humanos ni a las células de la mayoría de los organismos superiores. Las excepciones son los espermatozoides y las células sanguíneas, que son vulnerables a las nanoemulsiones debido a sus estructuras de las membranas. Por esta razón, las nanoemulsiones de este tipo no son usados en intravenosas.

La aplicación más efectiva de este tipo de nanoemulsión es para la desinfección de superficies. Algunos tipos de nanoemulsiones se han mostrado efectivos en la destrucción del HIV-1 y varios patógenos de la tuberculosis, por ejemplo, en superficies no porosas.

Véase también

• Moléculas anfifílicas
• Polimerización de emulsión
• Ciencia de interfaz y coloide
• Fotoemulsión
• Emulsión fotográfica
• Emulsión de recolección
• Emulsión de agua en agua
• Ecuación de Palierne

Referencias