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2023-08-15T17:06:40Z

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Als '''Phaseninversion''' (auch Phasenumkehr) bezeichnet man eine Umkehr der [[Phase (Materie)|Phasenlage]], die bei [[Emulsion]]en oder halbfesten Zubereitungen, wie z. B. Hautcreme, aufgrund von Temperaturerhöhungen, durch Zugabe eines entgegengesetzt wirkenden [[Emulgator]]s ([[Elektrolyt]]e), Änderung des Grenzflächenfilms oder des [[pH-Wert]]es eintreten kann. Dabei schlägt z. B. eine W/O(Wasser in Öl)-Emulsion in eine O/W(Öl in Wasser)-Emulsion um und die Emulsion verliert dabei ihren [[lipophil]]en Charakter.<ref>{{Literatur|Autor=Hans Mollet, Arnold Grubenmann|Titel=Formulierungstechnik: Emulsionen, Suspensionen, Feste Formen|Verlag=John Wiley & Sons|Ort=|Datum=2009-06-01|Seiten=86|ISBN=978-3-527-62571-0|Online=[https://books.google.de/books?id=pGRnKrXsp1oC&pg=PA86&dq=Inversion+emulsion&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwjQ9Oy287bRAhVI1BoKHe1UBDIQ6AEIJTAA#v=onepage&q=Inversion%20emulsion&f=false books.google.de]}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=Gerhard Lagaly, Oliver Schulz, Ralf Zimehl|Titel=Dispersionen und Emulsionen: Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe einschließlich der Tonminerale|Verlag=Springer-Verlag|Ort=|Datum=2013-03-07|Seiten=241|ISBN=978-3-642-59248-5|Online=[https://books.google.de/books?id=icm1BgAAQBAJ&pg=PA241&dq=Inversion+emulsion&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwjQ9Oy287bRAhVI1BoKHe1UBDIQ6AEILDAB#v=onepage&q=Inversion%20emulsion&f=false books.google.de]}}</ref>

== Phasenlage und Bancroftsche Regel ==
Ein disperses System wie zum Beispiel eine [[Emulsion]] besteht aus einer dispersen (= verteilten) Komponente und einem [[Dispersion (Chemie)|Dispersionsmittel]] (= äußere Phase), in dem die Teilchen bzw. [[Tenside]] verteilt sind. Beispiel: Zucker ist im Wasser verteilt – Zucker ist die disperse Komponente und Wasser das Dispersionsmittel → Beide zusammen: Das disperse System.
Die nach [[Wilder Dwight Bancroft]] benannte [[Bancroftsche Regel]] besagt: „Diejenige Flüssigkeit, in der sich der [[Emulgator]] besser löst oder von der er besser benetzt wird, bildet die äußere Phase.“ Löst sich also ein Tensid in der wässrigen Phase einer Emulsion, ist die äußere Phase auch die wässrige, und es handelt sich um eine O/W-Emulsion.

== Phaseninversion und HLB-Wert ==
Der [[HLB-Wert]] ist, insbesondere bei [[nichtionogen]]en [[Tenside]]n, stark temperaturabhängig; mit steigender Temperatur nimmt er ab. Die Abnahme des HLB-Wertes besagt, dass das Tensid sich mehr und mehr lipophil verhält. Ursache hierfür ist, dass die [[Wasserstoffbrückenbindung]]en, die für die [[Hydratation]] des polaren Tensidteils Voraussetzung sind, eine wesentlich höhere Temperaturempfindlichkeit als die unpolaren Wechselwirkungen zeigen. Durch Temperaturveränderung kann sich also die Polarität stark verändern, da bei höheren Temperaturen die lipophilen Wechselwirkungen begünstigt werden, wodurch eine Umkehr der Phasenlage erfolgen kann. Die betreffende Temperatur, bei der z. B. eine Creme vom O/W-System (überwiegend hydrophil) zum W/O-System (überwiegend lipophil) umschlägt, wird als Phaseninversionstemperatur (PIT) bezeichnet.<ref>{{Literatur|Autor=Karsten Köhler, Prof Dr-Ing Heike P. Schuchmann|Titel=Emulgiertechnik: Grundlagen, Verfahren und Anwendungen|Verlag=Behr’s Verlag DE|Ort=|Datum=2012-01-01|Seiten=123|ISBN=978-3-89947-086-4|Online=[https://books.google.de/books?id=F7xV5J0m8U8C&pg=PA123&dq=Inversion+emulsion&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwjQ9Oy287bRAhVI1BoKHe1UBDIQ6AEIQjAE#v=onepage&q=phaseninversionstemperatur&f=false books.google.de]}}</ref>

== Messung ==
=== Bestimmung der Phaseninversion mittels Leitfähigkeit ===
Es ist zu erwarten, dass bei höheren HLB-Werten die Leitfähigkeit zunimmt, da bei höheren HLB-Werten der [[hydrophil]]e Anteil der Tenside zunimmt. Wasser enthält zudem Protonen (H<sup>+</sup>) und [[Hydroxid]]-Ionen (OH<sup>−</sup>), die den Strom sehr gut weiterleiten, siehe [[Grotthus-Mechanismus]]. Ist Wasser die äußere Phase, also das [[Dispersion (Chemie)|Dispersionsmittel]], so weist die Lösung eine hohe Leitfähigkeit auf, besteht das [[Dispersionsmittel]] aus der öligen Phase, ist die Leitfähigkeit gering. Dies nutzt man bei der PIT-Methode aus. Sobald eine Phasenumkehr eintritt, kann eine signifikante Änderung der Leitfähigkeit registriert werden.

=== Bestimmung der Phasenlage mit Anfärbemethoden ===
Eine weitere Methode, die Phasenlage zu bestimmen, ist der [[Anfärbetest]].
Dabei wird etwas [[Absorption (Chemie)|Absorptionsgrundlage]], wie z. B. Creme, auf eine [[Tüpfelplatte]] gegeben und an den Seitenrändern neben der Probe jeweils 2 bis 3 Tropfen [[Sudan III|Sudan-III-Lösung]] 5 % und [[Methylenblau]]lösung aufgebracht. Sudanrot färbt die [[lipophil]]en Anteile und Methylblau die [[hydrophil]]en Anteile der Emulsion. Ist nun z. B. Wasser die äußere Phase, bilden sich im Inneren der blau gefärbten Grundlage rote Fetttröpfchen. Anderenfalls ergeben sich blau gefärbte hydrophile Tröpfchen in der rot gefärbten Emulsionsgrundlage.

== Quellen ==
* Kurt H. Bauer, Karl-Heinz Frömming, Claus Führer: ''Lehrbuch der Pharmazeutischen Technologie: Mit einer Einführung in die Biopharmazie.'' Wiss. Verl.-Ges., Stuttgart 2006, ISBN 978-3-8047-2222-4.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Dispersion (Chemie)]]

Phaseninversion - Versionsgeschichte

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