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Chap4 表面活性剂功能与应用－乳化与破乳作用 乳化简介 乳状液是指一种或多种液珠形式分散在与它不相混溶的液体中构成的分散体系。 由于体系呈现乳白色而被称为乳状液。 形成乳状液的过程称乳化。 液滴大小对分散体系外观的影响 液滴大小 大滴 ＞1um 0.05um 外观 可分辨的灰相 白色乳状液 蓝白色乳状液 灰色半透明 透明液 乳状液体系中，以液珠形式存在的一相为内相，又称不连续相或分散相，另一相连成一片称为外相或连续相、分散介质。 大多数乳状液，一相是水溶液（水相），一相是与水不相溶有机物（油相）。 ㈠乳状液的类型和形式 乳状液的类型和鉴别 乳状液的类型通常有以下几种： 水包油型（o/w）：内相为油，外相为水。如：人乳、牛奶 油包水型（w/o）：内相为水，外相为油。如：油状化妆品 套圈型 ：由水相和油相一层一层交替分散形成的乳状液 主要有油包水再包油（o/w/o）和水包油再包水（w/o/w）两种形式。这种类型乳液极少见，一般存在原油中。套圈型乳状液的存在给原油的破乳带来很大困难。 乳状液类型的鉴别：稀释法、染料法、电导法和滤纸润湿法四种。 稀释法：利用乳状液能够与其外相液相混溶的特点，以水或油状液体稀释乳状液来判断。 染料法：将少量水溶性染料加入乳状液中，若整体被染上颜色，表明乳状液是o/w型，若只有分散的液滴带色，表明乳状液是w/o型。油溶性染料情况恰好相反。 电导法：o/w型乳状液的导电性好；w/o型乳状液的导电性差。 测定分散体系的导电情况即可判断乳状液类型。 滤纸润湿法：将一滴乳状液滴于滤纸上，若液体迅速铺展，在中心留下油滴，则表明乳状液为o/w型，若不能铺展，则此乳状液为w/o型。 影响乳状液类型的因素 ⑴相体积 计算出液珠最紧密堆积时液珠相（分散相）的体积占总体积的74.02％， 连续相的体积占总体积的25.98％， 当液珠相的体积分散大于74.02％，乳状液就会被破乳或发生转型。 油相体积分散大于74.02％只能形成w/o型乳状液。 油相如果少于25.98％只能形成o/w型 实际情况，可能大大超过74.02％ 例如：石蜡油与水 仅被一层薄薄的水膜隔开，油相体积分数可高达99％仍保持o/w型。 ⑵乳化剂的分子结构和性质 亲水基、亲油基横截面大小的影响 乳化剂中亲水基和疏水基横截面积不相等，其分子犹如一头大一头小的稧子，小的一头可以插入液滴 例如：一价的金属盐极性大的横截面积大于非极性碳氢链横截面积，在该类乳化剂作用下容易生成o/w型。 二价的金属盐为乳化剂时容易生成w/o型乳状液。 原因：二价金属盐的亲油基由两个碳氢链组成，亲油基横截面积大于极性大的截面积。亲油定向伸入油相，极性定向伸入水相。 乳化剂的亲水性和溶解度的影响 油、水两相中乳化剂溶解度大的一般为连续相（外相）。 如：钠盐和钾盐在水中溶解度大，是良好的o/w型乳化剂。 银盐乳化剂尽管极性头截面积比碳氢链大，但因水溶性极小，只能形成w/o型。 ⑶乳化器的材质 乳化过程中器壁的亲水、亲油性对形成乳液的类型有一定的影响。 器壁亲水性强的容易得o/w型乳状液;亲油性强的容易得w/o型乳状液。 ⑷两相的聚结速度 乳化剂油、水一起振荡，油相与水相均破裂成液滴，最终形成乳状液的类型取决于两种液滴的聚结速度。 聚结速度与乳化剂本身的亲油性质有很大关系。乳化剂亲水性较强时，亲水部分对油滴的聚结有极大的阻碍作用，使油滴聚结速度减弱。而水滴的聚结速度大于油滴的，最终水成为连续相，形成o/w型，反之形成w/o型。 ㈡影响乳状液稳定性的因素 ⑴表面张力 乳状液使热力学的不稳定体系，分散相有自发聚结，减少界面积，从而降低体系能量的倾向。 低的油－水界面张力有助于体系的稳定。 如：石蜡油－水体系界面张力：γow=41mN/m 不稳定 加入少量油酸（mmol/L）：γ′ow=31mN/m 不稳定 加入NaOH、油酸钠（HLB=18）γ′′ow=7.2mN/m 此时o/w型乳状液稳定性明显提高。 ⑵界面膜的性质 低表面张力表明乳状液容易形成，但并非乳状液稳定的唯一因素。 如：戊醇与水的界面张力（4.8 mN/m）较小，但不能形成稳定的乳状液。 羟甲基纤维素钠盐（高分子化合物）不能有效降低油－水界面张力，但都有很高的乳化力，能使油水形成稳定的乳状液。 原因：高分子化合物能吸附于油－水界面形成结实的界面膜而阻止了液滴间聚结的发生。 界面膜的强度和紧密程度是决定乳状液稳定性的重要因素。因此要注意两方面： 使用足量的乳化剂 保证有足够的乳化剂分子能够吸附于油－水界面上，形成高强度的界面膜。 选择适宜分子结构的乳化剂 通常直链型的乳化剂分子在界面