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\chapter{Einf"uhrung} 
\label{Einfuehrung}

\section{Emulgatoren}

Den Emulgator gibt es nicht. Die emulgierende Wirkung eines Tenisids hängt unter anderem ab von der Art der zwei nicht mischbaren Phasen und von der Konzentration des eingesetzten Emulgators. Nach Mollet \cite{Mollet} 
gibt es  allgemeine Richtlinien, die bei der Auswahl eines Tensides hilfreich sein können. Demnach müssen Tenside folgende Eigenschaften haben:


   \begin{enumerate}
        \item
        {Eine Gute Oberfl"achenaktivit"at haben und eine niedrige Oberfl"chenspannung erzeugen. Das Tensid muss rasch in die                    Oberfläche migrieren. Es muss eine Balance zwischen hydrophilen und hydrophoben Gruppen bestehen, eine zu starke 
        Löslichkeit in einer der Phasen hingegen beeinträchtigt die Wirksamkeit.}
        \item
        {Allein oder mit vorhandenen adsorbierenden Molekülen einen kondensierten Film an der Grenzfläche bilden. Dann haben  
        in einer O/W-Emulsion die hydrophoben Gruppen im Grenzflächenfilm starke laterale (benachbarte) Wechselwirkungen.}
        \item
        {Es muss so schnell zur Grenzfläche migrieren, dass die Grenzflächenspannung beim Herstellen der Emulsion genügend 
        erniedrigt wird.}
        \item
        {Emulgatoren, die besser löslich sind, geben W/O Emulsionen; niedermolekulare hydrophile Emulgatoren, sowie 
        wasserlösliche makromolekulare Emulgatoren induzieren O/W-Emulsionen.}
        \item
        {Eine Mischung aus einem bevorzugten löslichen mit einem wasserlöslichen Tensid ergibt stabilere Emulsionen als ein 
        einzelnes Tensid.}
        \item
        {Je polarer die Ölphase, desto hydrophiler sollte der Emulgator sein, je unpolarer das zu emulgierende Öl, desto lipophiler 
        der Emulgator.}
   \end{enumerate}

%HLB-Wert nach Griffin in Mollet S.70
%Aussagekraft des HLB S.73
Um einen bestimmten Stoff zu Emulgieren, ist ein bestimmter HLB-Wert erforderlich. Der richtige HLB lässt sich am Effektivsten durch Mischen vom  lipophilem und hydrophilem Emulgator der selben chemischen Klasse finden. Ein Beispiel hierfür wären Span 
und Tween. Eine Übersicht über Mischungen mit unterschiedlicher Zusammensetzung und dem resultierenden HLB-Wert gibt
Tabelle %2.6 Mollet.
Aber auch der chemische Typ des Emulgators spielt eine wichtige Rolle.  Je ähnlicher der unpolare Rest dem Öl ist, umso wirksamer ist der Emulgator. Dabei ist der HLB-Wert auch bei unterschiedlichen chemischen Typen immer in etwa der Selbe.

Die Stabilität von Emulsionen hängt wesentlich davon ab, wie stark die anziehenden und abstossenden Kräfte im Grenzschichtfilm
sind. Hilfreich ist häufig eine Mischung aus öl- und wasserlöslichen Tensiden, da durch die zwischengelagerten öllöslichen Tenside 
die Abstossung der polaren Kopfgruppen der wasserlöslichen Tenside reduziert wird und somit die Packungsdichte steigt.

Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz von Makromolekülen, welche eine sterische Abschirmung bewirken. Ein Beispiel hierfür sind Polymere, die die Eigenschaft haben auf der Wasseroberfläche spreiten. Ein Vorteil von Polymeren ist die Unempfindlichkeit auf Elektrolyte und die häufig gute Stabilität. Allerdings führen sie in der Regel zu einer erhöhten Vikosität. 

Weiter Stabilitätserhöhend wirkt sich eine Erhöhung der Viskosität aus. So sind höher konzentrierte Emulsionen in der Regel 
stabiler als verdünnte. Die Viskosität lässt sich aber auch recht einfach durch Zugabe von Verdickungsmittel erreichen.
übliche Verdickungsmittel sind Cellulose, Gelatine, Casein, Stärke, Dextrine, Johannisbrotkernmehl, PVA, PVP, Xanthangummi,
Acrylsäurepolymere, Traganth, Alginate. %Mollet S.85
Moleküle, die nicht in die innere Phase eindringen, aber die die Emulsionströpfchen umhüllen und in Schwebe halten, nennt 
man Schutzkolloide.

Mikroemulsionen
In der Regel ist zur Herstellung einer Mikroemulsion die Anwesenheit eines stärker hydrophoben Cosurfactants, zum Beispiel
eines höheren Alkohols, nötig. %Mollet S.110
In Ausnahmefällen reicht die Anwesenheit eines einzigen Tensides aus um sehr niedrige Grenzflächenspannungen und damit
Mikroemulsionen zu erhalten. Möglich ist dies bei ionischen Tensiden mit zwei Kohlenwasserstoffketten, zum Beispiel  
Ethyl-Hexyl-Sulfobernsteinsäure (Aerosol OT), und nichtionischen Tensiden in einem engen Temperaturbereich. In diesem 
Temperaturbereich entspricht die Öllöslichkeit der Wasserlöslichkeit. %S.111, 112
Es ist schwieriger die richtige Zusammensetzung von Öl und Emulgator für W/O-Emulsionen zu finden, als für W/O-Emulsionen.
Daher bietet es sich an zunächst eine W/O-Emulsion zu kreieren und diese dann zu invertieren.

%Inversion von Emulsionen S.86-88
Bei Erhöhung der Temperatur nimmt die Hydratation der hydrophilen Gruppen des Tensids ab, wodurch die Wasserlöslichkeit sinkt. Der HLB nimmt also ab. 
Das heißt eine bei niedriger Temperatur gebildete O/W-Emulsion kann durch Temperaturerhöhung zu einer W/O-Emulsion invertieren. Eine bei hoher Temperatur gebildete W/O-Emulsion kann durch Temperaturerniedrigung zu einer O/W-Emulsion invertieren. Die Temperatur bei der der Phasenübergang stattfindet haißt Phaseninversionstemperatur (PIT). 
Bei der PIT erreicht die Grenzflächenspannung ein Minimum. Daher können beim Emulgieren in diesem Temperaturbereich sehr kleine Tröpfchen gebildet werden.