乳状液及微乳状液
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乳化的概念:乳化是液-液界面现象,两种不相溶的液体,如油与水,在容器中分成两层,密度小的油在上层,密度大的水在下层。
若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下,油被分散在水中,形成乳状液,该过程叫乳化。
乳化理论:乳状液是化妆品中最广泛的剂型,从水样的流体到粘稠的膏霜等。
因此,乳状液的讨论对化妆品的研究和生产及保存和使用有着极其重要的意义。
一、乳状液概述乳状液(或称乳化体)是一种(或几种)液体以液珠形式分散在另一不相混容的液体之中所构成的分散体系。
乳状液中被分散的一相称作分散相或内相;另一相则称作分散介质或外相。
显然,内相是不连续相,外相是连续相。
乳状液的分散相液珠直径约在0.1-10μm,故乳状液是粗分散体系的胶体。
因此,稳定性较差和分散度低是乳状液的两个特征。
两个不相混容的纯液体不能形成稳定的乳状液,必须要加入第三组分(起稳定作用),才能形成乳状液。
例如,将苯和水放在试管里,无论怎样用力摇荡,静置后苯与水都会很快分离。
但是,如果往试管里加一点肥皂,再摇荡时就会形成象牛奶一样的乳白色液体。
仔细观察发现,此时苯以很小的液珠形式分散在水中,在相当长的时间内保持稳定,这就是乳状液。
这里称形成乳状液的过程为乳化。
而称在此过程中所加入的添加物(如肥皂)为乳化剂。
在制备乳状液时,通常乳状液的一相是水,另一相是极性小的有机液体,习惯上统称为“油”。
根据内外相的性质,乳状液主要有两种类型,一类是油分散在水中,如牛奶、雪花膏等,简称为水包油型乳状液,用O/W表示;另一种是水分散在油中,如原油、香脂等,简称为油包水型乳状液,用W/O表示。
这里要指出的是,上面讲到的油、水相不一定是单一的组分,经常每一相都可包含有多种组分。
实验六微小乳状液的制备和粒子大小的测定【实验目的】1.了解微小乳状液的制备条件和掌握制备微小乳状液的方法;2.了解用激光颗粒分布测量仪粒子大小的原理和实验方法。
【实验原理】1.微小乳状液的概念和制备(1)微小乳状液乳状液和微乳状液是分散体系中应用较广的两个体系。
微乳状液颗粒较小(d<0.1um),可自发形成,是热力学稳定体系。
但它的缺点是表面活性剂用量大,而且体系用介质稀释时,微乳状液极易遭到破坏。
乳状液虽然表面活性剂用量少,但颗粒较大,是热力学不稳定体系。
其不稳定表现是:①絮凝:液滴互相接近时由于质点间范氏力作用而发生絮凝,但絮凝是可逆的,轻轻摇动,絮凝液滴可重新分散;②合并:两个或多个液滴相互接近时发生液滴合并,或以絮凝液滴合并。
此过程如果继续,最后可导致体系分成油-水两层,乳状液完全破坏;③分层:分散相和连续相由于密度不同而发生液滴下沉或上浮现象,其结果是液滴密集下层或上层,液滴在体系中分布不均匀。
关于液滴合并问题,已有大量合并工作。
现在解决这个问题的最好方法是采用乳化剂的复配(如用Tween型和Span型或离子性表面活性剂和高碳醇复配),在油水界面上形成强度较大的界面膜。
解决乳状液分层的关键是液滴大小,液滴变小,扩散作用增加。
液滴越小,扩散速度越大。
扩散作用是质点由不均匀分布到均匀分布。
因此,液滴直径变小到一定程度,由沉降作用造成体系的不均匀基本上可被扩散作用消除。
正因为如此,80年代初已经对微小乳状液(miniemulsion)开始感兴趣。
它的直径在0.1-0.5um之间,是介于微乳状液和一般乳状液之间的一种分散体系。
这种乳状液因颗粒较小,可较长时间放臵而没有明显分层现象。
(2)微小乳状液的制备①用离子性表面活性剂和高碳脂肪醇(醇中碳原子数在12-18之间)作混合乳化剂(离子性表面活性剂与高碳醇摩尔比在1:1~1:3之间),先将脂肪醇与离子性表面活性剂水溶液混合,在高于脂肪醇熔点温度搅动30~60min,然后再把油相加入水相进行乳化。
微乳液与乳状液的本质区别表现为两个方面:(1)微乳液是热力学稳定体系,而乳状液只是动力学意义上的稳定;(2)微乳液小球的粒径小于10nm,所以微乳液呈透明或半透明;而乳液小球的粒径为100∽500nm,故体系是浑浊的。
微乳液具有以下特性:(1)超低的界面张力:在微乳液体系中油/水界面张力可降至超低值10-3∽10-4mN.m-1,而一般的油/水界面张力通常为70 mN.m-1,加入表面活性剂能降低至20 mN.m-1左右。
(2)很大的增溶量:O/W型微乳液对油的增溶量一般为5%左右,而W/O型微乳液对油的增溶量一般为60%左右。
(3)粒径:微乳液液滴的大小一般为10∽100nm,胶束的大小一般为1∽10nm,微乳液的粒径介于胶束与乳状液之间。
(4)热力学稳定性:微乳液很稳定,长时间放置也不会分层和破乳。
二、微乳液的制备方法1、剂在水中法。
乳化剂溶于水中,在激烈搅拌下将油相加入,可得O/W型乳液。
2、剂在油中法。
乳化剂溶于油相,再加水,直接制得W/O型乳液。
继续加水至变型,可得O/W型乳液。
这样制得的O/W型乳液粒度小,稳定性高。
3、轮流加液法。
将油和水轮流加入乳化剂中,每次少量。
4、瞬间成皂法。
制备用皂稳定的乳液,可将脂肪酸溶于油相,将碱溶于水相。
在剧烈搅拌下将两相混合,在界面上瞬间形成脂肪酸皂,从而得到稳定的乳液。
5、界面复合物生成法。
采用复合乳化剂时,将亲油性强的乳化剂溶于油相,将亲水性强的乳化剂溶于水相。
两相混合时,界面上二种乳化剂形成复合物,从而使乳状液稳定。
6、自发乳化法。
不需要机械搅拌,把油、水和乳化剂加在一起自发地形成乳状液。
乳状液的定义,类型及鉴别方法乳状液是一种特殊的液体形态,由于其具有特殊的稳定性和流动性,因此在许多领域得到广泛应用。
本文将从乳状液的定义、类型和鉴别方法三个方面进行详细介绍。
一、乳状液的定义乳状液是指由两种或两种以上互不相溶的物质所组成的分散体系,其中一种物质以微细的液滴形式分散在另一种物质中,并通过表面活性剂等稳定剂保持其分散状态。
乳状液的特点是具有较小的粒径、良好的稳定性和流动性。
二、乳状液的类型乳状液根据连续相和分散相的不同性质,可以分为油乳状液、水乳状液和瓦乳状液三种类型。
1. 油乳状液(O/W)油乳状液是以水为连续相,油为分散相的乳状液。
在油乳状液中,油滴被水相包围,形成胶束结构。
典型的例子是牛奶,其中的乳脂球就是油滴。
2. 水乳状液(W/O)水乳状液是以油为连续相,水为分散相的乳状液。
在水乳状液中,水滴被油相包围,形成胶束结构。
典型的例子是乳霜,其中的水滴被油相包裹。
3. 瓦乳状液(W/O/W)瓦乳状液是由两层水乳状液构成的复合乳状液。
在瓦乳状液中,内层水相被油相包围,而外层水相则包裹在油相外面。
这种类型的乳状液在医药领域中得到广泛应用,用于制备缓释药物。
三、乳状液的鉴别方法为了确定一种液体是否为乳状液,可以通过以下几种方法进行鉴别。
1. 观察法通过观察样品的外观和性状来鉴别乳状液。
乳状液通常具有均匀的乳白色或乳黄色外观,质地柔软,具有一定的粘度和黏度。
2. 稀释法将样品稀释后观察其性状变化。
水乳状液在稀释后会变得更稀薄,而油乳状液在稀释后会变得更浓稠。
3. 稳定性测定法通过观察样品的稳定性来鉴别乳状液。
乳状液应具有良好的稳定性,即在一定时间内不发生相分离或沉淀现象。
4. pH值测定法通过测定样品的pH值来鉴别乳状液。
不同类型的乳状液其pH值有所不同,油乳状液的pH值通常较低,水乳状液的pH值则较高。
5. 电导率测定法通过测定样品的电导率来鉴别乳状液。
乳状液中含有电解质时,其电导率会较高。