第七章 乳状液与泡沫.pptVIP

（1）表面张力 乳状液是热力学不稳定体系，分散相液滴总有 自发聚结、减少界面面积，从而降低体系能量的倾 向，故低的油-水界面张力有助于体系的稳定。 （2）界面膜的性质 乳化剂以亲水基伸进水中，亲油基伸进油中，定向排列 在油-水界面形成界面吸附膜，对乳液保护，防止液滴聚结。 当乳化剂浓度 较低时，界面吸附少，膜的强度低，稳定性差； 较高时，界面排列密集，膜的强度增加，稳定性高。 （3）界面电荷 液滴表面带电后，在其周围会形成类似Stern模型的扩散 双电层，当两个液滴互相靠近时，由于双电层之间的相互作 用，阻止了液滴之间的聚结。 故，液滴表面的电荷密度越大，乳状液的稳定性越高。 （4）乳状液分散介质的黏度 根据Stocks公式，液滴的运动速度v可表示为 可见分散介质黏度越大，液滴布朗运动的速度越慢，减 少了液滴之间相互碰撞的概率，有利于乳状液的稳定。 （5）固体粉末的加入 在乳状液中加入适当的固体粉末，对乳状液也能起到稳 定作用。聚集于油水界面的固体粉末增加了界面膜的机械强 度，而且，固体粉末排列得越紧密，乳状液越稳定。 五、润湿性与乳状液的类型 用固体粉末作乳化剂等，只有润湿固体的液体大部分存在于外相中，才能形成稳定的乳状液，即润湿固体粉末较多的一相构成外相。 二、乳化剂的选择 1、HLB值: HLB值只考虑了乳化剂本身的结构因素，所以HLB值不能表明一个乳化剂的乳化效率（所需浓度大小）和效能（形成乳状液的乳定性），只能表示出所形成乳状液的可能类型。 另一方面，从能量观点来看表面活性剂的修复作用：液膜扩张时，在表面上将降低活性剂浓度，并增大了表面张力，这是一个需要作功的过程。进一步扩张就要作更大的功。而把液膜收缩时，虽然减少了表面能，但要增加表面吸附分子浓度，这也不利于自动收缩。液膜的这种抗表面扩张和抗收缩的能力，也只有在表面活性剂的分子吸附于液膜时才会发生，纯液体是不具备这种修复性能的，所以不会形成稳定泡沫。 如用十二烷基硫酸钠作起泡剂，C12H25SO4-的基团排列在液膜的两边表面，使液膜带负电。Na+离子则分散在液膜的中间，与C12H25SO4-离子组成了表面扩散双电层。当液膜变薄时，两边表面的静电排斥起着重要作用。当然这种作用也仅在液膜较薄时才有，因为在液膜较厚时是觉察不到的。 4、液膜透气性 新制备的泡沫，其气泡大小是不均匀的。由于曲面压力的结果，小泡中的气压比大泡中的大，所以小泡中的气体会扩散到大泡中去，结果是小泡逐渐变小以致消失，大泡逐渐变大。由于存在曲面压力，最终所有气泡将全部消失。这在整个过程中液膜是依赖于气体穿过液膜能力大小而存在的，这叫液膜的透气性。 液膜的透气性与表面上吸附分子的排列紧密程度有关。排列得愈紧，则气体愈不易透过，这种膜就愈稳定。例如，在十二烷基硫酸钠中加入少量的十二醇，其透气性就明显降低，这显然是因为加入十二醇后，加强了液膜中分子间相互引力的缘故。 根据消泡作用的原理，消泡剂大致可以分成以下几类。 1、醇类 具有分枝结构的醇，如异辛醇、异戊醇以及高碳醇（二异丁基甲醇）等。 2、脂肪酸及脂肪酸酯类 大多数用于食品工业，如Span 80，Span 85等常用于酵素、酪素、奶糖的蒸发，脂肪酸常用于许多发酵过程。又如豆油、蓖麻油等天然油脂也是良好消泡剂。 3、酰胺类 如二硬脂酸酰乙二胺等多酰胺可用于蒸气锅炉内，作为防泡剂。 三、起泡与消泡的应用 （１）起泡作用在泡沫灭火中的应用 对于木材、棉等引起的火灾：通过表面活性剂的渗透和润湿作用，使泡沫中的水易于渗入燃烧体内部起到阻止燃烧的作用。 对于油类等引起的火灾：通过表面活性剂加速油的乳化和凝胶化作用，以及泡沫在燃烧油表面的迅速铺展和隔离层的形成起到灭火的作用。 （２）起泡作用在原油开采中的应用 泡沫钻井液　又称充气钻井液，密度和压力低，泡沫细小，具有良好的粘滞性和携带钻屑的能力。 泡沫驱油剂　指为了提高原油采收率而从油田的注入井注入油层、将原油驱至油井的物质。 泡沫压裂液　水基和油基　 泡沫冲砂洗井　用泡沫流体代替清水进行低压漏失油井的冲砂和洗井作业。 （３）消泡作用在发酵工业中的应用 　　　在利用微生物生产抗生素、维生素等药品和酒类、酱油等食品的过程中，不可避免地会产生泡沫。泡沫对微生物的培养极为不利，也会妨碍菌体的分离、浓缩和制品的分离等后续工序，因此必须尽量防止泡沫的产生并尽快消除已产生的泡沫。 （４）消泡作用在轻工业中的应用 5、表面活性剂类型 综上所述，要使泡沫稳定必须具有较高的表面粘度、很强的修复能力及表面膜上的电荷排斥力。所以一种有良好的起泡稳泡性的表面活性剂分子必