Le emulsioni A/O ed O/A possono essere: naturali, artificiali, multiple.

Emulsioni naturali: stabilizzate da proteine (es. latte e burro)

Emulsioni artificiali: viene aggiunta una fase continua. Sono comuni nella cosmesi (es: creme) e nel campo farmaceutico (es. olio di fegato di merluzzo emulsionato).

Emulsioni multiple: A/O/A o O/A/O, vengono incorporate sostanze tra loro incompatibili in una soluzione unica. Prolungano l`azione dei composti che le contengono e migliorano la stabilità del prodotto. Comuni in cosmesi ed industria farmaceutica.

Gli emulsionanti sono sostanze che stabilizzano un`emulsione e consentono di miscelare sostanze tra loro immiscibili. 

Agiscono da stabilizzante di Pickering o da tensioattivo. 

I stabilizzanti di Pickering sono ad esempio bentonite, allumina, silice: sono particelle che si posizionano sull`interfaccia dei liquidi (superficie che delinea il contorno di due differenti fasi) tra loro immiscibili.

I tensioattivi agiscono sulla tensione superficiale dei liquidi promuovendone la bagnabilità a livello di interfaccia.

Anche il sapone agisce da emulsionante: le parti interne idrocarburiche non polari della micella di sapone sciolgono le molecole non polari di sporco, si formano nuove micelle di sapone con tali molecole non polari di sporco al centro: il grasso organico non polare, l`olio e l`unto vengono sciolti ed eliminati con acqua polare di lavaggio.

Gli emulsionanti possono essere: idrocolloidi, tensioattivi ionici e non ionici, solidi insolubili finemente suddivisi.

Idrocolloidi: formano un film multimolecolare resistente e rigido, producono emulsioni di tipo O/A ed aumentano la viscosità della fase acquosa esterna ma non riducono la tensione superficiale.

Tensioattivi ionici e non ionici: creano un film monomolecolare flessibile e coesivo, diminuiscono la tensione dell`interfaccia. Producono emulsioni A/O o O/A.

Solidi insolubili finemente dispersi: formano un film particellare solido stabile se bagnati da entrambe le fasi. In base al metodo usato generano emulsioni A/O o O/A.

Regola di Bancraft: si ha un`emulsione di tipo A/O o O/A a seconda del volume delle due fasi (la fase in maggior volume agisce da disperdente) e a seconda dell`emulsionante scelto, perciò un emulsionante tende a promuovere la dispersione della fase in cui e` meno solubile.

L` Hydrophilic - lipophilic balance (HLB) e` il rapporto tra la frazione lipofila e quella idrofila di un emulsionante e va da 0 a 20. Serve per classificare gli emulsionanti.

HLB 0-3: non si ha dispersione in acqua, ci sono pochi gruppi idrofili e non emulsiona. E` considerato fattore di consistenza lipofilo.

HLB 3-6: scarsa dispersione in acqua, emulsionante lipofilo per emulsioni A/O.

HLB 6-8: si disperde in acqua a seguito di agitazione, proprietà intermedie.

HLB 8-18: emulsionante idrofilo per emulsioni O/A

HLB 13-20: emulsionante O/A, solubilizzante e tensioattivo, solubilizzazioni trasparenti

Quindi:

HLB totale tra 2 e 6: emulsioni stabili A/O
HLB totale sopra a 13: solubilizzazioni trasparenti 
HLB totale tra 8 e 16: emulsioni stabili O/A

Sotto rapida agitazione a temperatura tra 60 gradi C ed 85 gradi C otteniamo le emulsioni più stabili.

Emulsioni O/A: in genere hanno composizione intorno al 75% di fase acquosa, 20% di fase lipidica e 5% di emulsionante. La fase lipidica e` la fase dispersa.
Le emulsioni O/A sono stabilizzate con emulsionanti ad alta idrofilia, dunque quelli classificati HLB 8-16.
L`emulsionante ad alta idrofilia si distribuisce nell`interfaccia tra i due liquidi: la coda lipofila si posiziona verso le goccioline di olio, la testa idrofila si dispone invece verso la fase acquosa.
E` un genere di emulsione tipico delle emulsioni con bassa viscosità ed untuosità (es lozioni) ed in emulsioni più viscose (es creme viso). 

Emulsioni A/O: le goccioline di acqua sono disperse in una fase oleosa.
La composizione di queste emulsioni può aggirarsi intorno al 50%-65% di fase acquosa, 30%-40% di fase oleosa e 5%-10% di emulsionante.
Le emulsioni A/O vengono stabilizzate con emulsionanti a bassa idrofilia HLB 2-6

Esistono dei fattori che possono influenzare il tipo di emulsione:

- versando contemporaneamente le due fasi, anche se abbiamo la fase acquosa al 20-30% si formerà un`emulsione O/A. Quindi per ottenere un`emulsione A/O e` necessario versare la fase acquosa in olio sotto agitazione.

- la fase più viscosa si suddivide difficilmente, perciò forma meno le minuscole gocce e tende a costituire la fase continua.

- la fase in maggior volume ha la tendenza di diventare fase esterna, ma l`emulsionante tende a mediare questo fenomeno. 
Ad esempio, in un'emulsione A/O usando un emulsionante lipofilo, la fase acquosa generalmente non può superare il 40%. 
Invece, in un' emulsione con la fase oleosa che supera il 50% se usiamo un emulsionante idrofilo otteniamo comunque un`emulsione O/A.

Ci sono poi dei fattori che condizionano la stabilità  dell` emulsione:

- l`agente emulsionante abbassa la tensione superficiale riducendo l`energia libera del sistema.
- in emulsioni e sospensioni la forza di gravità spesso causa instabilità, favorendo la separazione delle fasi.
- la superficie che si crea tra le gocce della fase dispersa e la fase continua ha una carica elettrostatica data dall`assorbimento degli ioni che si trovano nella soluzione, dalla conformazione polare di una delle due fasi e dall`attrito.

Il sistema e` maggiormente stabile quanto più la densità di entrambe le fasi e` simile e quanto e` maggiore la viscosità della fase continua. 
Più sono piccole le particelle e minore e` la velocità di sedimentazione o di affioramento. 
Se le particelle sono troppo piccole aumenta l` instabilità dell`emulsione.

Un`emulsione e` instabile a causa dei seguenti fenomeni:

- sedimentazione e creaming: la fase dispersa si concentra sul fondo o sulla superficie dell`emulsione. Le goccioline della fase dispersa sono avvolte da emulsionante e dunque agitando il composto si ripristina la situazione. 
Dipende da velocità di sedimentazione, grandezza delle particelle e viscosità del mezzo. 
Per prevenire tale fenomeno si utilizzano omogeneizzatori, che rendono più viscosa la fase continua.

- separazione delle fasi: fenomeno irreversibile, le due fasi dell`emulsione si separano.

- coalescenza: fenomeno irreversibile che prevede l`unione degli agglomerati in gocce più grandi, l`uso di tensioattivi aiuta a ridurre il fenomeno perché danno maggior viscosità alla fase dispersa ed evitano la fusione degli agglomerati. 

- flocculazione: fenomeno che prevede l`aggregazione di globuli con conseguente formazione di aggregati tenuti insieme da deboli forze attrattive. Si forma un doppio strato elettrico, le forze che si oppongono derivano dalla repulsione e dalla resistenza del film di emulsionante: tra le cariche con stesso segno (-- o ++) avviene una repulsione elettrostatica che crea film resistenti.
Le goccioline della fase dispersa sono avvolte da emulsionante e dunque agitando il composto si torna alla situazione precedente.

Alcuni emulsionanti:

- lecitina di soia: si scioglie polverizzata nella fase acquosa o in quella oleosa. Utile in creme e prodotti capelli, e` emolliente e nutriente. E` un fosfolipide. Si usa soprattutto in emulsioni O/A e puo essere usata come co-emulsionante o come emulsionante primario.
Si usa fino al 15%. Non usare contenitori di metallo ma in vetro e HDPE, non andare sotto a pH 4.5.
Tutte le istruzioni su come usarla le trovate qui.

- olivem1000 (Cetearyl olivate, sorbitan olivate): emulsionante ceroso di origine vegetale, non necessita di co-emulsionanti. E` prodotto per esterificazione dei gruppi di acidi grassi dell’olio di oliva con sorbitolo e alcohol cetilstearilico. 
E` un auto-emulsionante e dunque possiede una parte lipofila ed una idrofila.
Si scioglie a caldo in fase oleosa. Si usa dal 3% al 10%. Molto utile nella preparazione di creme.
Unico difetto: potrebbe lasciare la scia bianca.

- lamecreme: emulsionante ceroso che non necessita di co-emulsionanti.
Si usa dal 5% al 10% in fase oleosa a caldo. Ideale per creme leggere.

- montanov 68 (Cetearyl alcohol, cetearyl glucoside): deriva da materia prima vegetale, supporta fino al 25%-30% di grassi.
Si usa dal 4% al 6% in fase B.
Può essere utilizzato da solo. Per rendere più corposa l`emulsione si usa in fase A insieme ad un addensante.
Utile anche per emulsioni con soli oli.
Unico difetto: lascia la scia bianca

- sucrose stearate: emulsionante in polvere dalle proprietà idratanti.
Si usa dal 3% al 20%, la scelta della quantità dipende dalla consistenza che vogliamo dare al prodotto.
Si utilizza in fase oleosa, a freddo. 

- tego®care450: emulsionante che crea legami stabili con grassi ed oli, anche polari.

- GC-derm (glyceril stearate, cetearyl alcohol, stearic acid, sodium lauroyl glutamate): emulsionante idratante di origine vegetale approvato Ecocert, in grado di emulsionare grassi con diversa polarità e viscosità.
Si usa in emulsioni fluide e compatte (latti e creme), dal 2% all`8%.
Si può usare in una fase unica scaldando insieme le due fasi (grassa ed acquosa).

- cera emulsionante n.2: autoemulsionante O/A, si usa in fase oleosa a caldo dal 2% al 6% insieme ad un co-emulsionante.
Rende il prodotto setoso e morbido, può essere usato anche in prodotti anidri (senza acqua) oppure come co-emulsionante in lozioni e creme. Dona una morbida consistenza al prodotto e lo rende facile da assorbire.

- cera emulsionante n.3 (Glyceryl stearate): autoemulsionante che si usa in fase grassa dal 3% all`8%, a  65ºC.

- methyl glucose sesquistearate: emulsionante ceroso non ionico ceroso a base vegetale, da` emulsioni stabili e resistenti. Le due fasi devono essere lavorate separatamente.
Si usa dal 2% al 3% nelle lozioni, mentre nelle creme la percentuale e` dal 2% al 4%.
Necessita di un co-emulsionante (1% di alcol cetilico + 1% di cetilpalmitato oppure 2% alcol cetilico).
Preparando una crema la temperatura di lavorazione deve aggirarsi sui 65ºC mentre per le lozioni la temperatura deve essere di 85ºC. 

Alcuni co-emulsionanti

- cera d`api: addensante della fase grassa, usato in balsami, cold creams ed unguenti, dunque in preparati con pochissima o assente acqua.

- lecitina di soia: si scioglie polverizzata nella fase acquosa o in quella oleosa. Utile in creme e prodotti capelli, e` emolliente e nutriente.

- alcol cetilico (cetyl alcohol): si usa con qualunque emulsionante a caldo e rende corpose le creme. E` emolliente, rende la crema poco untuosa. Potrebbe lasciare la scia bianca.
Creme mani e piedi: entro il 3%
Creme viso: entro l` 1.5%
- cetilpalmitato: emulsionante ceroso, si scioglie a caldo in fase oleosa in dosi da 1% a 3%.

- cera emulsionante n.2: autoemulsionante O/A e co-emulsionante in lozioni e creme. Dona una morbida consistenza al prodotto e lo rende facile da assorbire.

Vi metto questa immagine esplicativa di FlowerTales: