《2016表面活性剂化学复习》.ppt

* 外相的粘度越大，液珠的运动速度越慢液珠间的碰撞的机率减少有利于乳状液的稳定，因此许多能溶于介质中的高分子物质常用来作增稠剂。例如在O/W型乳状液中，经常加入水溶性高分子作增稠剂，以提高乳状液的稳定性。高分子物质的作用还不仅限于增加分散介质的粘度，它往往能形成较坚固的界面膜，蛋白质即有这种典型作用。增加界面膜的强度，比提高外相的粘度对乳状液的稳定作用更大。 * 上面讨论了一些与乳状液稳定性有关的因素，但并不是所有这些因素在同—个具体的乳状液实例中都存在，更不可能是各个影响因素同等重要。乳状液的体系是复杂的，要对具体情况作具体分析。对于应用表面活性剂作乳化剂的体系而言，界面膜的形成与界面膜的强度是乳状液稳定性最主要的影响因素。而界面张力的降低与界面膜的强度对乳状液稳定性的影响有相辅相成的作用，并且都与乳化剂在界面上的吸附直接有关。要得到比较稳定的乳状液，首先应考虑乳化剂在界面上的吸附性质，吸附作用愈强，表面活性剂吸附分子在界面的吸附量也愈大，表面张力则降低得愈低，界面分子则排列愈紧密，界面膜强度愈高。如果表面活性剂为离子型的，当它在界面的吸附增加对其界面电荷强度也提高，这—切都有利于形成稳定的乳状液；反之，当分子间作用力弱时，表面吸附弱，稳定性差。因此，提高乳状液的稳定性和破乳都应从界面膜的强度来考虑。提高乳状液的稳定性要考虑增加界面膜的强度；破坏乳状液，即破乳，就要降低界面膜的强度。 防止乳状液破坏，使乳状液稳定的方法通常有：选择合适的乳化剂，使乳状液液滴的界面膜有较好的机械强度和韧性；选择乳化剂和调节离子强度，使乳状液表面形成扩散双电层；研究合适的乳化方法，提高乳化设备对液体的分散效力；利用增调剂，提高分散介质的粘度并尽可能增加界面膜的强度尽量减少两相的比重差，防止由于重力作用而产生的乳折。 乳状液稳定性的测量，根据不同的目的，可采用不同的方法，通常有：静置试验；高温静电试验，冻融试验；离心分离，粒度分布；电导率测定等。 * 乳状液由于存在巨大的相界面是热力学上的不稳定体系，最终是要破坏的。乳状液的不稳定性表现为变型、分层、絮凝；聚结和破乳。 * 7.9 微乳状液 微乳状液是由不相溶的油、水和表面活性剂自发形成的外观均匀、透明、稳定的液体。例如在等体积苯和烃类体系的油中，添加油酸钾水溶液(10-2M)制成的乳状液，当加入适当浓度的己醇或戊醇时，即成为透明的乳状液。Schulman等称此弱光散射液体为微乳状液[65，66]。这是因为，在油-水界面的肥皂吸附膜中，因插入了醇分子，界面张力接近于0或成为负值，这时，油滴极度细微化而发生乳化，促使光散射减弱。对此，Friberg等认为微乳状液是增溶了液相而溶胀的活性剂胶束的分散体系[67]。Friberg改变了试剂添加顺序：首先在戊醇中加入月桂酸钾和水，月桂酸钾在戊醇中生成逆胶束，水在其中溶为透明溶液。继续加入等体积的苯，仍能和透明溶液完全混合。苯只是稀释了分散胶束的戊醇溶液，由于对溶液的结构无任何影响，所以Friberg认为W/O型微乳状液是逆胶束溶液。 1943年Hoar和Schulman描述了：当油和水与大量离子表面活性剂．并有相当大量的的极性有机物存在时，可得到透明成近似透明的“乳状液”，其分散液滴小于0.1微米，甚至小到数十个埃【65】。1959年Schulman称这种分散体系为微乳状液【68】。例如苯或十六烷中加入约10％的油酸，再加KOH水溶液中和，用初生态皂作乳化剂，得到乳状液．然后再加入正己醇，可得到一种透明液体。此体系稳定性极高，分散质点在显微镜下不可见。微乳状液也称为胶团溶液。 微乳状液的形成有一般规律，即除水、油及乳化剂外，还需加入相当量的极性有机物(一般为醇类)，而表面活性剂及极性有机物的浓度相当大。此种极性有机物称为微乳状液体系中的辅助表面活性剂。微乳状液就是由油、水、表面活性剂、辅助表面活性剂组成。但在用非离子型表面活性剂形成微乳液时，常不需加入助表面活性剂。微乳液是热力学稳定体系。 * 7.9.1微乳液的类型 微乳液的基本结构是以表面活性剂定向单层分隔的不相溶的液体微区。所形成的两种液体微区中可以有一种是孤立的，也可以是双连续的【69】。因此，微乳液有三种类型：O/W型和W/O型，还有一种双连续型，这种类比较少见。在微乳液中，表面活性剂主要存在于界面膜中，表面活性剂的亲水基和疏水基于两种溶剂分别发生溶剂化作用，结果溶剂插入定向排列的表面活性剂分子之间。所以，也常把这种表面活性剂层形象地叫做栅栏层。图7-22是三种类型的示意图 图7-22 微乳状液类型示意图 (a)W／O型微乳液(油连续相)；(b)O／W型微乳液(水连续相)；(c)双连续相(亦称中相微乳型) 在W/O型微乳状液中，在油-