ЭМУЛЬСИИ, двухфазные дисперсные системы (см.), состоящие из двух жидкостей, одна из к-рых распределена (эмульгирована) в среде другой в виде мелких капелек, принимающих под действием поверхностного натяжения (см.) сферическую форму. Капельки Э. при встрече и соприкосновении сливаются (коалесцируют), образуя капли больших размеров, что ведет с течением времени к полному расслоению Э. Став достаточно крупными, капельки (глобулы) под действием силы тяжести f= mg(D1 - D2) двигаются вниз или вверх в зависимости от того, больше или меньше плотность эмульгированной жидкости, чем плотность сплошной эмульсионной среды (D1≷D2). Т. к. поверхностное натяжение представляет собой избыток свободной энергии на 1 см² поверхности раздела обеих жидкостей (σ12 выражается в эргах, напр. для Э. бензол—вода σ12 = 35 эрг/см²), то коалесценция Э. является процессом, протекающим с уменьшением свободной энергии системы; такие процессы на основании 2-го закона термодинамики всегда протекают самопроизвольно при постоянной температуре.
Наступающая коалесценция препятствует устойчивости Э. Устойчивость возрастает с понижением поверхностного натяжения на границе обеих жидкостей. Так, любые пары жидкостей образуют обычно весьма устойчивые Э. друг с другом вблизи критической температуры их взаимного растворения, напр. для фенола и воды вблизи t=64°, когда σ12 весьма мало. Для получения достаточно устойчивых Э., напр. минеральных и др. масел в воде, в систему приходится вводить третье вещество — эмульгатор, стабилизатор, назначение которого состоит в понижении поверхностного натяжения на границе между капелькой Э. и средой; при этом молекулы эмульгатора адсорбируются в пограничном слое (см. Адсорбция), образуя при достаточной концентрации их насыщенную мономолекулярную пленку молекул, препятствующую коалесценции. В таком слое молекулы эмульгатора вполне ориентированы, образуя как бы двухмерный кристалл, поэтому все эмульгаторы должны обладать асимметричным строением молекул. Таковы напр. мыла — соли высших органических жирных кислот — CnH2n+1COOH и сульфокислот, содержащие полярную группу СООН или SO3H и неполярную часть — углеводородную цепь —СН2—СН2—… Хорошими эмульгаторами являются многие т. н. защитные коллоиды (см. Эмульсоиды), образующие в водных растворах агрегаты молекул или весьма грузные молекулы. Таковы: мыла, сапонин, таннин, желатина, казеин. Все они кроме достаточной поверхностной активности, т. е. способности, адсорбируясь, понижать поверхностное натяжение, должны обладать и значительной механической прочностью на разрыв образованных ими защитных адсорбционных пленок. В присутствии эмульгатора удается приготовить Э. различной концентрации до содержания 80—95 и более процентов масла (бензола) в воде.
Пара жидкостей (вода и масло) может давать Э. двух типов: масла в воде (тип M—В) или воды в масле (тип В—М). Переход от одного типа к другому называется обращением фаз в Э. Основное правило обращения фаз состоит в том, что Э. типа M—В получаются в случае, когда эмульгатор лучше растворим в воде (натриевые или калиевые мыла), эмульгаторы же, лучше растворимые в маслах, напр. мыла двухвалентных катионов Mg••, Ca••, Ва••, дают Э. типа В—М. Чтобы вызвать обращение фаз, в Э. обычно вводят электролит, к-рый, взаимодействуя с эмульгатором, изменяет условия его растворимости. Хорошими эмульгаторами являются мелкие (высокодисперсные) порошки, нерастворимые ни в одной из обеих жидкостей, образующих Э.
Для измерения устойчивости, как и для количественного прослеживания процесса обращения фаз в Э., удобно измерять продолжительность жизни капельки эмульгируемой жидкости вблизи поверхности раздела обеих фаз Э. (Ребиндер и Венстрем). При этом для типа М—В «продолжительность жизни» капель M—В на границе вода—масло гораздо больше, чем капель воды в масле на той же границе. Эти соотношения изменяются на обратные при обращении фаз.
Э. играют чрезвычайно большую роль в разных областях технологии. Многие важные для отдельных отраслей промышленности виды сырья являются Э. Молоко представляет собой Э. жира в водной среде, эмульгатором служит казеин. Важной задачей при обработке нефти является расслоение Э. вода—нефть.
Лит.: Наумов В. А., Химия коллоидов, 2 изд., Л., 1930; Гурвич Л. Г., Научные основы переработки нефти, 2 изд., М., 1925; Жуков И. И. и Бушмакин И. И., Об эмульгирующей способности желатины, «Журнал Рус. физ.-хим. об-ва», часть химич., т. 59, Л., 1927; Ребиндер П. А., К теории эмульсии, там же, часть физич., т. 58, Л., 1926; Вознесенский С. А. и Ребиндер П. А., Руководство к лабораторным работам по физической химии, M.—Л., 1928; Clayton W., Theory of Emulsions and Emulsification, 2 ed., Philadelphia, 1928; Lange O., Technik der Emulsionen, В., 1929; Freundlich H., Kapillarchemie, 3 Aufl., Lpz., 1930.