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Mischungsdreieck

Bei welchen Mischungsverhältnissen von Wasser, Öl und Emulgator eine Emulsion vorliegt und welchen Typ diese Emulsion hat, wird experimentell bestimmt und in einem Mischungsdreieck eingetragen. Dabei wird die Temperatur konstant gehalten. Bereiche mit überwiegend Wasser (und ausreichend Emulgator) bilden O/W-Emulsionen, Bereiche mit überwiegend Öl (und ausreichend Emulgator) W/O-Emulsionen. Fehlt es an Emulgator (links unten im Bild), ist keine Mischung möglich.

Genauere Beschreibung: Ein Phasendiagramm (oder Phasendreieck, oder Mischungsdreieck) zeigt die möglichen Zustände bei einer Mischung aus drei Komponenten. Das abgebildete Dreieck ist stark vereinfacht. Es wird wie folgt gelesen: Die linke untere Spitze stellt reines Öl dar, die obere Spitze reines Wasser, die rechte untere Spitze reinen Emulgator. Mischungen aus Wasser und Öl (ohne Emulgator) laufen entlang der linken Kante, Mischungen aus Wasser und Emulgator entlang der rechten und Mischungen aus Öl und Emulgator entlang der unteren. Mischungen aus allen drei Komponenten sind im Innern des Dreiecks abgebildet. Im Beispiel entstehen bei eher höherem Wassergehalt O/W-Emulsionen (der gelbe Bereich), bei höherem Öl-Gehalt W/O-Emulsionen. Im Bereich dazwischen kann man mit Komplexemulgatoren amphiphile Cremes bilden, mit einfachen Emulgatoren entsteht ein Gemisch, in dem sowohl W/O als auch O/W Anteile vorliegen. Dieses Gemisch gleicht einer gebrochenen Emulsion, durch Zugabe von Wasser oder Öl erreicht man dann eine Phasenumkehr und damit wieder einen stabilen Zustand.

Beispiel: Unguentum emulsificans aquosum

Ein klassisches Beispiel zur Herstellung mit Phasenumkehr, findet sich schon im DAB7. Unguentum emulsificans besteht aus

  • 30 Teilen emulgierender Cetylstearylalkohol,
  • 35 Teilen Vaselin
  • 35 Teilen dickflüssiges Paraffin.

Bei etwa 60 °C wird Wasser eingearbeitet, darauf bildet sich unter Phasenumkehr Unguentum emulsificans aquosum mit 70% Wasseranteil. Bitte sehen Sie mit die Verwendung des alten Lateins nach, das neue ist zwar korrekter, zerstört aber den Zusammenhang der beiden Produkte. Das Mischungsdreieck wird wie folgt benutzt: Die untere Kante gibt Mischungen aus Öl und Emulgator an. Bei Punkt 1 liegen 70% Öl und 30% Emulgator vor. Von Punkt 1 ziehen Sie eine Gerade zur Spitze des Dreiecks. Auf dieser Geraden liegen alle Mischungen, bei denen Öl zu Emulgator im Verhältnis 70 zu 30 vorliegen. Je weiter Sie nach oben gehen, desto höher wird jedoch der Wasseranteil. Den Wasseranteil können Sie am linken Rand der blauen Linien ablesen. Ungefähr an Punkt 2 tritt die Phasenumkehr ein. An den grünen Linien erkennen Sie einen Emulgatoranteil von etwa 15%, an den gelben einen Ölanteil von etwa 35%. An Punkt 3 liegt die fertige Unguentum emulsificans aquosum vor. Sie besteht aus

  • 30% Unguentum emulsificans und
  • 70% Wasser.

An den bunten Linien finden Sie heraus, dass der Emulgatoranteil im Endprodukt bei 9% und der Ölanteil bei 21% liegt.