稠油HLB值的测定
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测定油的乳化所需HLB值有何实际意义hlb值指的是油水平衡值,也叫做亲水亲油平衡值。
表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量,定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。
这对评价和选择合适的乳化剂及稳定效果具有重要意义,也可以指导生产实践。
乳化植物油所需hlb值的测定4.1在软膏制备过程中添加药物的方法是什么?药物不溶于基质或基质的任何组分中时,必须将药物粉碎至细粉;药物可溶于基质某组分时,一般油溶性药物溶于油相或少量有机溶剂,水溶性药物溶于水或水相,再吸收混合成乳化混合;药物可溶于基质中时,则油溶性药物溶于少量液体油中,再与油脂性基质混匀成油脂性溶液型软膏,水溶性药物溶于少量水后,与水溶性基质混合成水溶性溶液型软膏;半固体粘稠性药物,可直接与基质混合,若药物有共熔性组分时,可先共熔再与基质混合;重要浸出物为液体时,先浓缩至稠膏状再加入基质中结果和讨论2.1结果:(1)水溶性基质的水杨酸软膏:略带粉红色透明状膏状物质,涂于手上,易分散,光滑无油腻感,易洗除。
(2)含油性基质的水杨酸软膏:浅黄色膏状物质,皮肤光滑,但形成油膜,油腻,难以清洗,吸收不良。
(3)o/w乳剂型基质的水杨酸软膏:白色的膏状半固体物质,质软,光滑,容易涂于皮肤上,油腻性小,较易洗除。
(4) W/W乳液基质水杨酸软膏:白色,均匀细腻,光滑有光泽,有保湿感,易涂抹于皮肤,油腻感比O/W乳液基质水杨酸软膏大,难以洗去。
2.2讨论:(1)采用乳化法制备o/w或w/o型乳剂基质时,油相和水相应分别水浴加热并保持温度70~80℃,然后将水相缓缓加入油相中,边加边不断顺向搅拌。
为了得到合格的乳剂基质,搅拌必须沿一个方向进行。
(2)配制含有CMC Na等高分子物质的溶液时,可先将其洒在水面上,放置数小时,不要搅拌,使其缓慢吸水并充分膨胀,然后加热溶解。
否则,由于搅拌,它会变成一团,这使得水分子难以进入,导致溶解和制备溶液困难。
hlb值测定方法
hlb值测定方法:
① HLB值即亲水亲油平衡值用于描述表面活性剂在油水两相中溶解能力及其乳化性能;
② 直接测量法通过改变表面活性剂水溶液浓度观察乳化效果当形成稳定乳液时对应浓度下计算得出HLB值适用于结构简单化合物;
③ 间接估算公式法利用已知HLB值物质比例混合后测试其乳化稳定性根据效果好坏调整比例直至达到最佳状态此时计算组合HLB值适用于复杂体系;
④ 经验规则法对于某些特定类型表面活性剂如聚氧乙烯醚类可以根据其分子链中EO单元数目经验公式推算HLB值方便快捷;
⑤ 动态表面张力测量法监测溶液表面张力随时间变化趋势乳化剂扩散速度越快表面张力下降速率越大据此推测其HLB值大小;
⑥ 接触角测定法通过测量液滴在固体表面铺展形成的接触角大小间接反映物质润湿性进而推断其HLB值适用于固体表面活性剂;
⑦ 电导率法监测水相中添加表面活性剂后体系电导率变化情况随着HLB值增大溶液导电性先增加后减小呈现抛物线形关系;
⑧ 发泡性能测试法发泡能力与HLB值密切相关一般而言HLB值在3~6范围内发泡效果最好可根据这一特性估算未知样品HLB值;
⑨ 油水分配系数法测定表面活性剂在油水两相中分配情况其分配系数与HLB值呈反比关系通过改变温度pH值等条件反复测试直
至找到平衡点;
⑩ 渗透压法基于溶液渗透压原理当HLB值增大时溶液渗透压也会相应提高通过渗透压计测量不同浓度下渗透压变化计算HLB值;
⑪ 红外光谱分析法利用红外光谱图中特征吸收峰位置强度变化分析表面活性剂分子结构与其HLB值之间关系提供定量信息;
⑫ 最后值得注意的是由于HLB值本质上是一个经验参数不同测定方法可能会得到略微不同结果实际应用时应综合考虑选择最合适方法;。
HLB值测定的研究在乳化剂配制过程中,HLB值对乳化剂的种类选择及配制出乳剂的类型等都有重要的影响。
关于HLB的研究自从Griffin赋予HLB量化并以数字表示后,HLB理论的研究取得了重大的突破。
在搞清结构和性能的基础上,从结构角度计算HLB和预测其性质,Davies将组成表面活性剂分子的各个单元结构定义为基数,进而计算出不同表面活性物质的具体HLB值,为实际应用奠定了理论基础。
对于HLB值的测定方法,因乳化剂的种类、性质有较大差别。
对磷脂酶A:水解反应产物溶血磷脂性能的描述,除了乳化力测定外,HLB值能更全面更准确的反映出来,国外一些大的公司如美国Central Soya公司、ADM公司、及德国Lueas Meyer 公司都是用HLB值标识产品,但技术保密。
影响HLB值测定的因素较多,操作复杂,但通过乳化法测定出的HLB值既直接又符合实际,非常有利于指导生产。
该法既是油相所需HLB 值的测定过程又是乳化剂的优选过程。
本实验旨在摸索研究乳化法测定HLB值,并将其应用于磷脂的检测中。
材料与方法1材料Tween80:沈阳市新西试剂厂产品Span80:天津市化学试剂厂产品Tween20:中国医药上海化学试剂公司产品棉籽油:长春白求恩医科大学提供产品松节油:仁海桃浦化工厂产品色拉油:北海生产产品苏丹Ill: A.R海试剂二厂产品溶血磷脂:本实验室自制产品摇床:哈尔滨市东联电子技术开发有限公司产品电r天平:瑞Mttller公司LG-204型产品电热恒温水浴锅:北京市长源实验设备厂产品2方法2.1测定标准的选择在测定过程中,首先应准备经过核实的己知HLB值的油相样品,以及已知HLB值的乳化剂样品作为标准品,用以标定待测乳化样品所需HLB值和待测乳化剂样品HLB值。
乳化剂标准样品通常采用Span和Tween的不同系列为标准,按不同的重量百分数(%),用高值及低值配成多种具有不同HLB值的乳化对。
2.1.1标准油(标准乳化剂)HLB的测定3讨论HLB值测定原理HLB值=亲水亲油平衡值,反映出乳化剂分子中亲水和亲油的这两个相反基团的结构和性质的平衡,利用这两个值可以确定乳化剂分子的平衡极性。
测定油的乳化所需HLB值有何实际意义油和水是两种互不溶于一起的液体,但是在很多工业和生活中却需要将它们乳化在一起使用,如乳化液体洗涤剂、化妆品、食品、医药等。
乳化液是一种由两种或以上互相不同的液体组成的均匀混合物,其中一种是水,另一种是油或脂肪。
在乳化体系中,表面活性剂起到了至关重要的作用。
表面活性剂分子一端亲水性强,可以与水分子作用,另一端则亲油性,可以与油分子作用。
这种特殊的结构使得表面活性剂分子能够在水和油之间形成胶束,将油分子封装在胶束内部,从而实现乳化。
乳化体系的稳定性主要受到表面活性剂的选择和添加量的影响。
表面活性剂分子在乳化体系中的分布和行为,与表面活性剂的氢氧化物极性、分子结构、亲水基团数目等因素有关。
因此,为了制备出稳定、高效的乳化液,需要选用具有适宜HLB值的表面活性剂。
HLB值是Hydrophilic-Lipophilic Balance(亲水-亲油平衡值)的缩写。
HLB值是表面活性剂分子中亲水基团数目对亲油基团数目的比值,也有的定义是亲水性部分的摩尔分数除以总摩尔分数。
HLB值越大,表面活性剂分子的亲水基团数目越多,表面活性剂分子在水中的亲和力也就越大,所以越适合用于乳化水中的物质;反之,HLB值越小,表面活性剂分子的亲油基团数目越多,表面活性剂分子在油中的亲和力也就越大,所以越适合用于乳化油中的物质。
测定油的乳化所需的HLB值,就是通过测定表面活性剂分子在水和油相中、在两相接触面上的吸附行为,从而确定该表面活性剂最佳的HLB值,以达到制备最佳乳化效果的目的。
有很多种方法可以测定油的乳化所需的HLB值,如曲线法、木瓜牛奶发泡度法、水和油凝胶稠度法等。
这些方法各有特点,但基本都是通过测定表面活性剂在水相和油相中呈现不同行为的差异,来确定最佳的HLB值。
1. 优化乳化液的稳定性。
表面活性剂的HLB值是乳化体系稳定性的关键因素之一。
通过测定油的乳化所需的HLB值,可以得到适宜的表面活性剂,使得制备的乳化液稳定性更加优化,从而提高乳化液的使用效果。
HLB值的实验测定方法1.HLB值测定方法简介乳化法至今还是最经典的方法之一,但是过程比较复杂、繁琐,因此众多研究者纷纷提出了其他方法,主要有以下方法:酯的皂化价、脂肪酸的酸价、临界胶束浓度、亲水基和亲油基的分子量、分配系数、水合热、浊点、表面活性以及极性指数、介电常数、扩散系数、界面吸附热、溶解参数、转相温度PIT、界面张力、偏摩尔体积、表面活性度、内聚能密度、单分子层性质、发泡力、碳黑滴定法、红外光谱法、极谱法、核磁及质谱法、亲水(油)指数法和气相色谱法等。
2.几种常见主要的实验方法2.1 乳化法乳化法的原理是:用表面活性剂来乳化油相介质时,当表面活性剂的HLB值与油相介质所需的HLB值相同时,生成的乳液稳定性最好。
对于一般的水性表面活性剂,可以使用松节油(所需HLB值为16)和棉籽油(所需HLB值为6)配制一系列需要不同HLB值的油相,每15份油相中加入5份待测表面活性剂,然后加入80份水,搅拌乳化,其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB值。
对于油性表面活性剂,可以固定油相为棉籽油,用另外一种水溶性较大的表面活性剂如吐温60(所需HLB值为14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂,根据上述相同的方法,也可测出表面活性剂的HLB值。
在应用乳化法时,要注意以下两个方面的问题:一是混合表面活性剂的HLB值的计算,现在基本上都采用重量加和法,这是一种粗略的算法。
二是当待测表面活性剂的乳化力较强时,测得的HLB值是一个范围。
一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB值。
对于特殊、新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到可靠的结果,此法的缺点是过程比较繁琐、费时。
页脚内容12.2 浊点、浊数法其原理是:聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系,通过测定浊点可以得知它的HLB值。
浊点测定时,可将1%左右的表面活性剂水溶液置于大试管中,液面高度50mm,在甘油浴中边搅拌边缓慢加热,当溶液透明度降低而变混浊时,试管内的温度就是表面活性剂的浊点。
HLB值实验室测定评价方案1.实验设备、材料棉籽油(HLB=5.4),分析纯松节油(HLB=16),分析纯标准Tween80(HLB=15);分析纯100ml的三角烧瓶,50ml刻度量筒;电子天平:瑞士Mittlle:公司LG-204型产品;摇床:哈尔滨市东联电子技术开发有限公司产品;待测样品A1(普通乳化剂)待测样品A2(研发型乳化剂)待测样品A3(国外优良乳化剂)2.实验步骤2.1.大致判断待测样品HLB值范围非离子表面活性剂HLB值及其溶解性对应的关系:HLB值1-3不分散,3-6微分散,6-8搅拌下分散成乳液,8-10形成稳定乳液,10-13半透明至透明溶液,大于13透明溶液。
根据所求表面活性剂的HLB值判断其在水中溶解性大小,亦可根据表面活性剂在水中的溶解性确定HLB值的大致范围。
2.2.标准HLB油样选取选取棉籽油(HLB=5.4)跟松节油(HLB=16)作为标准油,根据需要配置成不同比例的混合油相。
选取6.0,6.5...13,作为参照标准,计算出相应的棉籽油、松节油配置比例。
并根据要求配出15g标准混合油样品,待用。
表1 标准油HLB值配比2.3.标准乳化剂样品选取选取水溶性较强的标准Tween80(HLB=15),暂时选取2g作为辅助标准乳化剂样品。
另外称取3g待测乳化剂。
各16份。
2.4.实验测定按照上面的配置要求,按照混合乳化剂(5g)+标准油(15g)+重蒸水(85g)放入100ml的三角烧瓶中充分混合后,加入一定比例的蒸馏水,瓶口用塑料膜封好,在摇床上同时摇动5min,分别取出三角烧瓶,加到标号后的50ml 刻度量筒中,分为不同的时间(6,12,18,24,30小时)观察,记录分离出来的水量。
3.数据统计表2 不同观测时间下析水量变化4.数据分析重复上面实验过程,直至测出3种试样的HLB值,并做对比分析。
HLB的计算及测定
一、概述
HLB(HydrophilelipophileBalance)是一个量化的指数,用来衡量一种混合物的极性。
它得名于柯里·伯尔(CurlBear),伯尔博士发明于1941年,是一种类似于水相析凝剂的技术。
HLB指数是一个由极性分子(hydrophile)和非极性分子(lipophile)编码的数字,表示一种混合物的水相和油相的平衡性。
HLB值范围从0-20,它反映了该物质在水溶液中所具有的性质,用于了解混合物的水相和油相的平衡性。
它由计算法则确定,如果混合物的HLB值为0,则它完全不溶于水;如果混合物的HLB值为20,则它完全溶于水。
HLB值由实验室的测量结果确定,在测定HLB值前,必须先测定混合物的流变性能,然后用更精确的技术(如NMR)测定混合物的形状,最后根据混合物的实际性能,计算出混合物的HLB值。
二、HLB值的计算
有两种方法可以用于计算混合物的HLB值:室温下计算和温度诱导分子量计算。
室温下计算:室温下的计算方法基于混合物的Mn和Mw(平均分子量和比较量级)的比值,它可以被用来计算混合物的HLB值,由公式:HLB=(Mn-1)/(Mw+4)来表示,Mn和Mw可以从LC/MS或GPC仪器中测定,以及从特定的合成化学书籍中获得。
温度诱导分子量计算:根据柯里·伯尔(CurlBear)的研究。
hlb值的测定实验报告HLB 值的测定实验报告一、实验目的HLB 值(亲水亲油平衡值)是一个用来表示表面活性剂亲水或亲油性能的指标。
本次实验的目的是通过一系列的测定方法,准确测定给定表面活性剂的 HLB 值,从而深入理解表面活性剂的性质及其在不同应用场景中的作用。
二、实验原理HLB 值的测定方法多种多样,本次实验采用的是乳化法和浊点法。
乳化法的原理基于不同 HLB 值的表面活性剂对油和水的乳化能力不同。
通过将待测表面活性剂与已知 HLB 值的标准表面活性剂进行对比实验,观察其乳化效果,从而确定待测表面活性剂的大致 HLB 值范围。
浊点法的原理是某些非离子表面活性剂在水溶液中的溶解度随温度升高而降低,当溶液开始出现浑浊时的温度即为浊点。
HLB 值与浊点之间存在一定的关系,通过测量浊点可以推算出 HLB 值。
三、实验仪器与试剂1、仪器恒温磁力搅拌器电子天平温度计具塞刻度试管移液管2、试剂待测表面活性剂已知 HLB 值的标准表面活性剂(如 Span 系列和 Tween 系列)正庚烷蒸馏水四、实验步骤(一)乳化法1、配制标准表面活性剂溶液分别称取一定量的已知 HLB 值的标准表面活性剂(如 Span 20、Span 40、Tween 20、Tween 80 等),用蒸馏水配制成质量分数为 1%的溶液。
2、配制待测表面活性剂溶液称取适量的待测表面活性剂,用蒸馏水配制成质量分数为 1%的溶液。
3、乳化实验取 4 支具塞刻度试管,分别加入 4 mL 正庚烷和 4 mL 蒸馏水。
向其中 3 支试管中依次加入 1 mL 不同的标准表面活性剂溶液,向第 4 支试管中加入 1 mL 待测表面活性剂溶液。
将试管盖紧,上下剧烈振荡 10 次,然后静置观察乳化情况。
记录乳化层的高度和稳定时间。
4、比较乳化效果根据乳化层的高度和稳定时间,与标准表面活性剂的乳化效果进行对比,初步确定待测表面活性剂的 HLB 值范围。
(二)浊点法1、配制待测表面活性剂溶液准确称取一定量的待测表面活性剂,用蒸馏水配制成质量分数为10%的溶液。
乳化法测定HLB值该方法的依据是乳化分散性能良好的乳油,乳化剂的HLB值与被乳化物的HLB值基本相同或接近。
在农药乳油加工中,被乳化物通常是农药与溶剂的混合物,它所要求的HLB值实际上是农药与溶剂混合物的HLB值,在实际应用中,我们通常把农药与溶剂混合物的HLB值当作农药所要求的HLB值。
乳化法测定HLB值的基本条件是:A.制备标准非离子乳化剂单体,常用的有辛烷基酚据氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚等,其HLB值可以通过计算可以得到;B.制备标准农药品种,已经使用的有工业滴滴涕原粉(对位体的含量在74%以上),亚胺硫磷原粉(熔点63-64℃),甲基对硫磷原油(含量95%以上),经多次反复测定,其HLB值分别为12.6,12.8,12.3;C.相同的溶剂、水质、水温、稀释倍数和评价方法。
试验时,把标准农药和溶剂的混合物当作被乳化物,先用不同种类的乳化剂配制两种乳油,在相同条件下进行乳化试验,找出乳化最好时的乳化剂用量,按照如下公式计算:HLB值={s-(n×d)}/(1-d)s-------标准农药)的HLB值n------已知标准乳化剂单体的HLB值d------标准乳化剂单体的用量例如:测定十二烷基苯磺酸钙的HLB值选用甲基对硫磷为标准农药(HLB值为12.3),OP-16为标准非离子单体(HLB值为15.2)。
配制A、B两种乳油乳油A:甲基对硫磷50份,二甲苯30份,OP-16 20份乳油B:甲基对硫磷50份,二甲苯30份,OP-16 10份以及被测定的钙盐10份将A、B两种乳油按照不同的比例混合,再吸取1ml混合乳油,滴入1000ml,25℃,342mg/L的标准硬水中,搅拌均匀后,观察乳状液的透光度。
如果OP-16的用量为60%的时候乳化效果最好,则取此点,按照上述公式计算钙盐的HLB值:被测定的钙盐的HLB值={12.3-(15.2×60%)}/(1-60%)=7.95。
亲水亲油平衡值(hlb值)名词解释
HLB值,又称为亲水亲油平衡值,是一种测量润湿剂的衡量标准。
HLB值是由H(亲水性)和L(亲油性)两个字母缩写而成,它是一种科学精确的评价润湿剂稳定性的指标,是润湿剂合成过程中亲水性与亲油性之间的比例。
HLB值可以衡量润湿剂的亲水性和亲油性,它不同于普通润湿剂的收缩、膨胀等物理特性。
润湿剂的HLB值不同,其稳定性也不同,一般情况下,HLB值越大,则润湿剂的稳定性越高,同时也表示它的亲水性越强和亲油性越弱。
换句话说,HLB值越大,润湿剂的稳定性越好。
HLB值的测量方法主要有两种,一种是根据润湿剂的成分和比例,经过计算得到HLB值;另一种是根据实验测试结果,通过比较测试结果和理论结果,得到润湿剂的HLB值。
HLB值对润湿剂有很重要的意义,它可以通过润湿剂的比例,了解润湿剂的亲水性和亲油性,从而判断润湿剂的稳定性,并且可以根据润湿剂的不同成分和比例,给出不同的HLB值,以调整润湿剂的稳定性。
HLB值的测量是润湿剂合成过程中的重要环节,它可以有效地提高润湿剂的稳定性,使润湿剂具有更好的性能,为提高润湿剂的稳定性和性能,提供了可靠的参考依据。
因此,HLB值是一种用于评价润湿剂稳定性的重要指标,它可以根据润湿剂不同成分和比例,给出不同的HLB值,从
而调整润湿剂的稳定性。
此外,HLB值也可以被用来评价润
湿剂的亲水性和亲油性,从而提高润湿剂的稳定性和性能。
HLB值测定HLB值的实验测定⽅法1.HLB值测定⽅法简介乳化法⾄今还是最经典的⽅法之⼀,但是过程⽐较复杂、繁琐,因此众多研究者纷纷提出了其他⽅法,主要有以下⽅法:酯的皂化价、脂肪酸的酸价、临界胶束浓度、亲⽔基和亲油基的分⼦量、分配系数、⽔合热、浊点、表⾯活性以及极性指数、介电常数、扩散系数、界⾯吸附热、溶解参数、转相温度PIT、界⾯张⼒、偏摩尔体积、表⾯活性度、内聚能密度、单分⼦层性质、发泡⼒、碳⿊滴定法、红外光谱法、极谱法、核磁及质谱法、亲⽔(油)指数法和⽓相⾊谱法等。
2.⼏种常见主要的实验⽅法2.1 乳化法乳化法的原理是:⽤表⾯活性剂来乳化油相介质时,当表⾯活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB值相同时,⽣成的乳液稳定性最好。
对于⼀般的⽔性表⾯活性剂,可以使⽤松节油(所需HLB值为16)和棉籽油(所需HLB值为6)配制⼀系列需要不同HLB值的油相,每15份油相中加⼊5份待测表⾯活性剂,然后加⼊80份⽔,搅拌乳化,其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表⾯活性剂的HLB值。
对于油性表⾯活性剂,可以固定油相为棉籽油,⽤另外⼀种⽔溶性较⼤的表⾯活性剂如吐温60(所需HLB值为14.9)与待测表⾯活性剂配制成不同⽐例的系列复合乳化剂,根据上述相同的⽅法,也可测出表⾯活性剂的HLB值。
在应⽤乳化法时,要注意以下两个⽅⾯的问题:⼀是混合表⾯活性剂的HLB 值的计算,现在基本上都采⽤重量加和法,这是⼀种粗略的算法。
⼆是当待测表⾯活性剂的乳化⼒较强时,测得的HLB值是⼀个范围。
⼀般的表⾯活性剂都可以采⽤乳化法测出HLB值。
对于特殊、新型结构的表⾯活性剂,采⽤乳化法也可以得到可靠的结果,此法的缺点是过程⽐较繁琐、费时。
2.2 浊点、浊数法其原理是:聚氧⼄烯醚型⾮离⼦表⾯活性剂的HLB值与它的⽔溶液发⽣混浊的温度之间有⼀定的关系,通过测定浊点可以得知它的HLB值。
浊点测定时,可将1%左右的表⾯活性剂⽔溶液置于⼤试管中,液⾯⾼度50mm,在⽢油浴中边搅拌边缓慢加热,当溶液透明度降低⽽变混浊时,试管内的温度就是表⾯活性剂的浊点。
实验六核磁共振法测定表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)值一、实验目的1.了解核磁共振法测定表面活性剂HLB值的原理与方法2.掌握由NMR谱的信息求算表面活性剂HLB值的方法3.比较该方法测定值与其他方法测定值的差别二、基本原理核磁共振法用于表面活性剂性质的研究应用广泛,如用于表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)[1]和胶束的聚集数[2]等测定。
本实验用于测定表面活性剂的HLB值[3],为研究微多相分散制剂选择表面活性剂奠定基础。
根据多元醇型非离子表面活性剂司盘(Span)型与吐温(Tween)型的核磁共振图谱,各组分的亲水性质子和亲油性质子的积分曲线高度具有一定的加和性,质子数不同高度不同,并由于质子所处基团不同,其化学位移不同,经对NMR图谱分析得出:以化学位移δ=2.5为中线,小于2.5区域为亲油基,大于2.5区域为亲水基,分别求出其亲水性基团中亲水质子的积分曲线高度(∑H(w))和亲油基团中亲油质子的积分曲线高度(∑H(o)),再求出亲水性质子积分曲线高度的相对比值(R)。
∑∑∑+=)()()(o w w H H H R (6-1)根据其他方法测得Span 类,Tween 类表面活性剂的HLB 值与NMR 法测得的R 值进行线性回归,可得如下经验方程:HLB=18.24R+1.80 (6-2)将NMR 法与质量分数加和法计算HLB 值进行比较B A BB A A W W W HLB W HLB HLB ++=)()( (6-3)式中W A ,W B 分别代表A 、B 两种表面活性剂的质量;HLB A 、HLB B 分别代表A 、B 两种表面活性剂的HLB 值。
三、仪器与药品核磁共振仪(BRUKER ARX-300)Tween80 Span80 CCl 4 四甲基硅烷(TMS )四、操作步骤将样品干燥,按下表配制混合表面活性剂。
称30~40mg 样品溶于0.5ml 含有1.0%TMS (四甲基硅烷;内标物)的四氯化碳中,测定其NMR 图谱,以δ=2.5为中线,求出两侧的质子的积分曲线高度∑H(w)与∑ H(o),由(6-1)式求出相对比值R 。
HLB值测定的研究在乳化剂配制过程中,HLB值对乳化剂的种类选择及配制出乳剂的类型等都有重要的影响。
关于HLB的研究自从Griffin赋予HLB量化并以数字表示后,HLB理论的研究取得了重大的突破。
在搞清结构和性能的基础上,从结构角度计算HLB和预测其性质,Davies将组成表面活性剂分子的各个单元结构定义为基数,进而计算出不同表面活性物质的具体HLB值,为实际应用奠定了理论基础。
对于HLB值的测定方法,因乳化剂的种类、性质有较大差别。
对磷脂酶A:水解反应产物溶血磷脂性能的描述,除了乳化力测定外,HLB值能更全面更准确的反映出来,国外一些大的公司如美国Central Soya公司、ADM公司、及德国Lueas Meyer 公司都是用HLB值标识产品,但技术保密。
影响HLB值测定的因素较多,操作复杂,但通过乳化法测定出的HLB值既直接又符合实际,非常有利于指导生产。
该法既是油相所需HLB 值的测定过程又是乳化剂的优选过程。
本实验旨在摸索研究乳化法测定HLB值,并将其应用于磷脂的检测中。
材料与方法1材料Tween80:沈阳市新西试剂厂产品Span80:天津市化学试剂厂产品Tween20:中国医药上海化学试剂公司产品棉籽油:长春白求恩医科大学提供产品松节油:仁海桃浦化工厂产品色拉油:北海生产产品苏丹Ill: A.R海试剂二厂产品溶血磷脂:本实验室自制产品摇床:哈尔滨市东联电子技术开发有限公司产品电r天平:瑞Mttller公司LG-204型产品电热恒温水浴锅:北京市长源实验设备厂产品2方法2.1测定标准的选择在测定过程中,首先应准备经过核实的己知HLB值的油相样品,以及已知HLB值的乳化剂样品作为标准品,用以标定待测乳化样品所需HLB值和待测乳化剂样品HLB值。
乳化剂标准样品通常采用Span和Tween的不同系列为标准,按不同的重量百分数(%),用高值及低值配成多种具有不同HLB值的乳化对。
2.1.1标准油(标准乳化剂)HLB的测定3讨论HLB值测定原理HLB值=亲水亲油平衡值,反映出乳化剂分子中亲水和亲油的这两个相反基团的结构和性质的平衡,利用这两个值可以确定乳化剂分子的平衡极性。
HLB值的实验测定方法1.HLB值测定方法简介乳化法至今还是最经典的方法之一,但是过程比较复杂、繁琐,因此众多研究者纷纷提出了其他方法,主要有以下方法:酯的皂化价、脂肪酸的酸价、临界胶束浓度、亲水基和亲油基的分子量、分配系数、水合热、浊点、表面活性以及极性指数、介电常数、扩散系数、界面吸附热、溶解参数、转相温度PIT、界面张力、偏摩尔体积、表面活性度、内聚能密度、单分子层性质、发泡力、碳黑滴定法、红外光谱法、极谱法、核磁及质谱法、亲水(油)指数法和气相色谱法等。
2.几种常见主要的实验方法2.1 乳化法乳化法的原理是:用表面活性剂来乳化油相介质时,当表面活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB值相同时,生成的乳液稳定性最好。
对于一般的水性表面活性剂,可以使用松节油(所需HLB值为16)和棉籽油(所需HLB值为6)配制一系列需要不同HLB值的油相,每15份油相中加入5份待测表面活性剂,然后加入80份水,搅拌乳化,其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB值。
对于油性表面活性剂,可以固定油相为棉籽油,用另外一种水溶性较大的表面活性剂如吐温60(所需HLB值为14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂,根据上述相同的方法,也可测出表面活性剂的HLB值。
在应用乳化法时,要注意以下两个方面的问题:一是混合表面活性剂的HLB 值的计算,现在基本上都采用重量加和法,这是一种粗略的算法。
二是当待测表面活性剂的乳化力较强时,测得的HLB值是一个范围。
一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB值。
对于特殊、新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到可靠的结果,此法的缺点是过程比较繁琐、费时。
2.2 浊点、浊数法其原理是:聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系,通过测定浊点可以得知它的HLB值。
浊点测定时,可将1%左右的表面活性剂水溶液置于大试管中,液面高度50mm,在甘油浴中边搅拌边缓慢加热,当溶液透明度降低而变混浊时,试管内的温度就是表面活性剂的浊点。
稠油HLB值的测定1.用Span60, Tween80对高并稠油乳化HLB值的测定选择两种HLB值不同的常规乳化剂( A) Span50(HLB =4. 7),(B) Tween80(HLB=15),按有关文献的方法及步骤进行测定。
实验结果表明:荧光点出现在HLB值在8-9之间,在此基础上,测定HLB值在8-9之间的乳化油情况,得到结果:高稠油乳化最佳HLB值为8. 62.用Span80, Tween80对高采稠油乳化HLB值的测定以常规乳化剂(A ) Span80 (HLB=4.3), (B)Tween80 (HLB=15),对同一种稠油的HLB值进行测定,结果表明:该稠油的HLB值在9-10之间,在此基础上,测定HLB 值在9-10之间的乳化油情况,结果得到该稠油的最佳HLB值为9. 8 3。
讨论用同一方法,不同药剂对同一种稠油所测的HLB值并不相同,产生这一现象的原因是稠油中有大量具有表面活性的物质,如胶质,沥青质,环烷酸等,所加的Span, Tween必然要与它们产生叠加效应,加之多元表面活性剂复配时,总HLB 值并不是各个表面活性剂的线性叠加,故所测稠油的HLB值不同。
微观上,Griffin 的HLB法中没有考虑表面活性剂具体的结构及表面活性剂与油水分子间的相互作用,药剂的改变必然影响乳化液产生临界胶束浓度,从而影响荧光点的出现。
用不同的方法测量混合油品的HLB值,也会得出相同的结果。
利用乳状液稳定性与HLB值之间存在典型钟罩关系原理,用Span80分别与Tween20, Tween40Tween60 Tween80组成的混合乳化剂乳化菜油-水时具有最佳HLB值,为11左右,而用Span80-Tween85乳化菜油-水时最佳HLB值在9左右,并且发现乳化剂总用量不同,所测的最佳HLB值亦发生变化。
4.结论对于有多种组分存在的稠油,其适宜的HLB值应存在一定的范围,所谓最佳HLB值是一个相对的概念,虽然难以取得较确定的数值,但依然可以得到一个大致的范围。
筛选适宜的表面活性剂时,也可用其它方法,如PIT、有机概念图等方法进行补充。
稠油乳化HLB值测定新方法及其应用研究稠油乳化HLB值测定新方法MHY法的提出稠油乳化最佳HLB值的确定用得较多的一种是常规HLB值法,另一种是荧光法。
两种方法的测定都是两个步骤:第一步获得理想HLB值的范围,第二步在此范围内测定出理想HLB值的准确值。
大量的室内实验表明,两种测定方法均存在一定的不足之处。
常规HLB值法测定时第二步测定误差相对较大而第一步操作相对简单;荧光法测定时第一步操作要求相对苛刻而第二步测定相对准确。
为此,本文提出了一种测定稠油乳化HLB值的新方法MHY法,该方法综合了常规HLB 值法的第一步和荧光法的第二步,测定结果准确,测定过程简化。
MHY法测定高3-5-53井稠油乳化HLB值实例分析1.实验方法及步骤第一步:稠油乳化HLB值范围的确定实验按照油水比=7: 3,混合乳化剂水溶液浓度3%相同情况下进行(1)选择两种HLB值不同常规乳化剂A,B(如Span- 80和Tween- 80,准确称取一系列质量接近的油样,分别加入不同配比的混合乳化剂((HLB值为5, 6, 7,…,15);(2)搅拌均匀后,测定乳化液的乳化类型及乳化液稳定性;(3)选择乳化类型为W/O型,同时乳化液稳定性最差的混合乳化剂所对应的HLB 值为一点a,选择乳化类型为O/W型,同时乳化液稳定性最好的混合乳化剂所对应的HLB值为另一点b。
(4)稠油乳化HLB值的范围为a与b之间。
第二步:稠油乳化HLB准确值的测定(1)选择第一步实验中的2种HLB值不同的常规乳化剂A,B;(2)准确称取m克、h克稠油,分别加入m/4克乳化剂A及h/4克乳化剂B并搅拌均匀形成乳化油A、B。
(3)将乳化油A、B按不同比例混合搅拌均匀,形成一系列具有不同HLB值(范围在a与b之间)的混合乳化油;(4)分别取混合乳化油各1滴于600 ml常温蒸馏水中,搅拌均匀,判断荧光点是否出现;(5)荧光点所对应混合乳化剂的HLB值即为稠油乳化HLB准确值。
2.实验结果与分析2. 1稠油乳化HLB值范围的确定不同配比S- 80及T- 80时混合活性剂的HLB值如表1、表2及图1所示。
结论MHY法综合了常规HLB值法及荧光法测定稠油乳化HLB值的优点,使两步测定实验简单、准确,为下一步稠油化学降粘用表面活性剂的筛选提供更准确的依据,具有广泛的实际意义和应用价值。
浊度比法测定乳化蜡稳定性研究20世纪90年代初很多学者对乳液的破乳和絮凝作用进行了深入研究,提出了一些测定乳液稳定性的方法,如乳液液滴大小分析法、乳液物理性质测定法、加速试验法等。
这些方法大多是通过对乳液液滴大小的分析或显微镜观测判断乳液稳定性,但存在实验过程繁琐、使用的设备昂贵等不足。
1982年Frenkel等人用浊度比法测定水包油型烷烃类微乳液的稳定性。
Song等人通过考察两不同波长的乳液光吸收情况,作出浊度比-时间分析直线,依据直线的变化趋势判定油包水微乳液的稳定性。
在絮凝和聚结同时发生引起的破乳过程中,浊度比作为时间的函数测定微乳液的稳定性要比通过测单一波长的浊度法准确。
浊度比法进行水包油型乳化蜡稳定性的研究至今尚未见报道。
2实验2. 1浊度比法测定乳液稳定性实验原理乳液浊度计算公式为:其中:τ为乳液的浊度;L为散射池的厚度;Ιo与Ι分别为入射光及散射光强度;N 为离子浓度;Q为分散系数;a(a=2 r/λ)为粒子的无量纲颗粒度;f(a)为粒子分布函数。
乳液中大粒子的破乳速度要比小粒子的凝聚速度快,因此,乳液放置一段时间后,粒子分布会回到小粒度分布,最后由于粒子的浓度变小,粒度分布变小。
如果乳液是稳定的,那么粒度分布的这种循环变化就会变慢,这样可以根据乳液的时间,粒度分布直线变化趋势,来判定乳液的稳定性。
浊度比是同一时间两不同波长处的浊度之比,由上述浊度计算公式可知,这个比值可表示为两不同波长处的吸光度之比。
本实验制备的乳化蜡样品在233- 425 nm之间随着波长的增加,吸光度值变小。
因此,测定乳液在233 nm和425 nm处的光吸收度,作浊度比-时间分析直线,并通过直线斜率变化,判定粒度分布。
直线斜率越小,表明粒度分布变化越小,乳化蜡越稳定。
3结果与讨论3. 1浊度比法测定乳化蜡稳定性首先验证浊度比法测定乳化蜡稳定性的可行性。
分别采用SP-80和TW-80 , SP-60和TW-80作为复合乳化剂,在乳化时间为50 min、乳化温度为80℃、乳化水用量(w)为80%、复合乳化剂用量(w)为5%,HlB值为10的条件下,制备两组稳定的乳化蜡,室温静置15天后,每隔20 min测定其吸光度,得到浊度比-时间直线,并与室温静置对比,判定其稳定性,结果见表1和图10。
由表1可见,1号样品室温静置37天后出现分层现象,稳定性相对较差;2号样品室温静置56天后出现少量颗粒,稳定性较好。
按浊度比法测定实验数据,得到图1浊度比-时间分析直线,并由其线性关系得到表1的斜率数据。
1号样品直线斜率大于2号,由浊度比法原理可知,直线斜率越小其变化趋势越小,则微乳液越稳定。
可见,2号样品稳定性较好。
两种测定方法结果的一致性表明,浊度比法测定乳化蜡稳定性是可行的。
3. 2乳化蜡制备工艺条件的考察3. 2. 1乳化温度的影响石蜡的乳化过程就是乳化剂分子吸附在水,石蜡界面上、形成牢固保护膜、并建立稳定双电层的过程。
适宜的乳化温度可以使石蜡微粒在搅拌作用下,迅速而充分地分散在水中,增加乳状液的稳定性。
王万森研究发现,如果乳化温度低于65℃时,乳化蜡各项指标较差,但是高于90℃时,乳化蜡长期放置的稳定性变差。
选择乳化温度在65-90℃,在乳化时间为40 min、乳化剂为SP-60和TW-80复合乳化剂、乳化水用量(w)为75%、复合乳化剂用量(w)为5%,HlB值为10的条件下制备乳化蜡,30天后测定乳化蜡的浊度比-时间直线,考察乳化温度对乳化蜡稳定性影响,实验结果见表2。
由表2可见:温度为90℃时,制备的样品浊度比-时间直线斜率最大为1.7X 10-5,其稳定性最差;乳化温度在65-85℃之间时,样品浊度比-时间斜率相对较小,稳定性较好;其中乳化温度为70℃时,制备的样品浊度比一时间直线斜率最小,稳定性最好。
3. 2. 2乳化时间的影响乳化时间不仅能保证产品质量,同时也能提高生产效率,降低消耗。
乳化时间太短,不能形成稳定的乳液;而乳化时间过长,分散的颗粒重新凝聚而破乳。
实验证明,最初乳液粒径随乳化时间的延长而变小,经过一定时间后粒径不再变化,可见单纯依靠延长乳化时间是不能提高乳化质量的。
选择乳化时间20-60 min,在乳化温度为70℃、乳化剂为SP-60和TW-80复合乳化剂、乳化水用量(w)为75%、复合乳化剂用量(w)为5%,HlB值为10的条件下制备乳化蜡,30天后测定乳化蜡的浊度比-时间直线,考察乳化时间对乳化蜡稳定性的影响,实验结果见表3。
由表3可见,乳化时间为20 min时,制备的样品浊度比-时间直线斜率最大为4.4X10-5,其稳定性最差;乳化时间为50 min时,制备的样品浊度比-时直线斜率最小,其稳定性最好。
3. 2. 3 HLB值的影响乳化剂的亲水亲油性是其分子结构所确定的,将HIB值作为结构因子的总和,可以把HIB值作为乳化剂选择的依据。
石蜡乳化所需乳化剂的HIB值通常为9-13,但由于诸多实际因素的影响,乳化剂的HIB值还需实验测定。
选择SP-60和TW-80复配乳化剂,HIB值设定在8-12之间,乳化时间50min,在乳化温度为70℃、乳化水用量(w)为75%、复合乳化剂用量(w)为5%的条件下制备乳化蜡,50天后测定乳化蜡的浊度比-时间直线,考察HIB值对乳化蜡稳定性的影响,实验结果见表4。
由表4可见,乳化剂HIB值为8时,制备的样品浊度比-时间直线斜率最大为17. 37X10-5 ,其稳定性最差;乳化剂HIB值为10时,制备的样品浊度比-时间直线斜率最小,稳定性最好。
3. 2. 4乳化水用量的影响乳化液的稳定性与乳化水的用量及加入方式有关川。
乳化水用量过少不易形成水包油型乳化液;乳化水用量过多,乳化液浓度降低,乳液不稳定。
要想得到稳定的O/W型乳化蜡,乳化水的用量必须控制在一定范围内。
选择乳化水用量(w)在60%~80%,在乳化温度70℃、乳化时间为50min、乳化剂为SP-60和TW-80复合乳化剂、复合乳化剂用量(二)为50o,HlB值为10的条件下制备乳化蜡,50天后测定乳化蜡的浊度比旧寸间直线,考察乳化水用量对乳化蜡稳定性的影响,实验结果见表5。
由表5可见,乳化水用量为65%时,制备的样品浊度比-时间直线斜率最大为15.21X10-5,其稳定性最差;乳化水用量为70%-80%之间时,样品浊度比-时间斜率相对较小,稳定性较好;其中乳化水用量为75%时,制备的样品浊度比-时间直线斜率最小,稳定性最好。