乳状液及微乳状液优秀课件

F-O表示乳化剂膜和油的界面张力 §9 - 9 乳状液
• “大头”朝外形成两种类型的乳状
亲水基是“大头液”, O / W
憎水基是“大头”, W/O
如K, Na等碱金属皂类 00-8-1 一价的银肥皂例外.
如Ca, Mg, Zn等两价金属皂
类.
3
形成定向楔的界面
1.乳状液的稳定性
(1)降低界面张力
(2)形成定向楔的界面 (3)形成扩散双电层
若 F-O > F-W , 则形成O/W型乳化剂
一价碱金属皂类易溶于水难溶于油
若F-W > F-O , 则形成W/O型乳化剂
高价金属皂类易溶于油难溶于水 00-8-1
<
→
2 1.乳状液的稳定性
1.乳状液的稳定性
§9 - 9 乳状液
(1)降低界面张力
(2)形成定向楔的界面
乳化剂的亲水端和憎水端的截面积常大小不等. 当它吸附在乳状液内
§9 - 9 乳状液
乳化剂负离子定向吸附在油-水界面上, 带电的一端指向水, 反离 子则呈扩散状分布, 形成扩散双电层, 它一般具有较大的热力学电势 及较厚的双电层, 使乳状液处于较稳定的状态.
(4)界面膜的稳定作用
乳化过程也可以理解为分散相液滴表面的成膜过程, 界面膜的 厚度, 特别是膜的强度和韧性, 对乳状液的稳定性起着举足轻重的 作用.
的界面层时, 常呈现“大头”朝外, “小头”朝里的构型, 如同一个个楔子
密集地钉在圆球上. 这种构型使得分散相液滴的面积最小, 界面吉布斯函
(§数49)界- 最9面乳膜低状的液稳,定而作用且界面膜更牢固.
高价金属皂类易溶于油难溶于水 一种液体分散到另一种互不相溶的液体中, 产生大量新的液-液界面, 表面吉布斯函数增大. 固体颗粒在油-水界面上的三种润湿情况 当粒子易被油润湿时, 粒子大部分处于油中, W / O乳状液, 如炭黑, 石墨粉等. 加入某些能与乳化剂发生化学反应的物质, 消除乳化剂的保护作用. (左) >90 , 颗粒不能被水润湿而更多地进入油中; 如牛奶, 含水石油, 炼油厂的废水, 乳化农药等. (右) < 90 , 颗粒能被水润湿而更多地进入水中. §9 - 9 乳状液 破乳或去乳化作用: 使乳状液破坏的过程. (右) < 90 , 颗粒能被水润湿而更多地进入水中. 此外, 加热, 加入高价电解质, 加强搅拌, 离心分离, 以及电泳法等皆可加速分散相的聚结, 达到破乳的目的.

二价碱金属皂类，极 性基团为：
亲水端为小头，作为乳 化剂，容易形成W/O型 乳状液
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水 油
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2020/5/10
• 注：定向楔理论做为一种假说尚存在不足 之处，其中之一就是一价金属皂的极性头并不 一定比非极性尾粗大，因此有许多例外情况。
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相体积
一些乳状液的内相浓度可以超过0.74 很多，却并不发生变型。
（a） 不均匀液珠形成的密堆积乳状液示意图 （b） 形成多面体后密堆积乳状液示意图
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二、乳化剂分子构型
乳化剂分子的空间构型（分子中极性基 团和非极性基团截面积之比）对乳状液的类 型起重要作用。
染色法微观示意图(以苏丹Ⅲ为例）
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乳状液类型
检验水包油 乳状液
加入水溶性染料 如亚甲基蓝，说 明水是连续相。
加入油溶性的 染料红色苏丹 Ⅲ，说明油是 不连续相。
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3．电导法
通常O/W型乳状液有较好的导电性 能，而W/O型乳状液的导电性能却很差。 （但若乳状液中有离子型乳化剂，也有 较好导电性）。
将乳化剂比喻为两头大小不等的楔子， 若要楔子排列的紧密且稳定，截面积小的 一头总是指向分散相，截面积大的一头留 在分散介质中，此即为楔子理论。
例外：一价银肥皂，作为乳化剂形成W/O型乳状液
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不同点
胶体的分散相粒子大小在1-100nm之间，而乳状液中的液滴 大小通常在微米级别；胶体的稳定性相对较低，容易发生聚 沉，而乳状液的稳定性较高，可以在一定条件下保持稳定。
02
胶体的制备和性质
胶体的制备方法
01
02
03
研磨法
将固体物质研磨成细小颗 粒，然后分散在液体介质 中，形成胶体。
溶解法
将物质溶解在适当的溶剂 中，然后通过控制溶液的 浓度和温度等条件，制备 出胶体。
超声波法
利用超声波的振动能量将液体 破碎成微小液滴，形成乳状液
。
蒸馏法
将两种不相溶的液体加热至沸 腾，通过蒸馏作用分离出纯液
体。
化学反应法
通过化学反应生成两种不溶性 物质，再经过搅拌或研磨形成
乳状液。
乳状液的性质
分散相和分散介质
乳状液由分散相和分散介质组 成，分散相是小的液滴，分散
介质是连续的液体。
胶体和乳状液的破乳方法
物理破乳法
通过加热、搅拌、离心、电场、超声 波等物理手段，使胶体或乳状液中的 水滴或油滴发生聚结，从而破坏其稳 定性。
化学破乳法
通过添加化学试剂，如电解质、聚合 物、表面活性剂等，改变胶体或乳状 液的界面性质，使其失去稳定性。
破乳剂的应用与选择
破乳剂的应用
破乳剂广泛应用于石油、化工、制药、食品等领域，用于将油水分离，提高油品质量，回收油品等。
活性剂，可以增加分散相的稳定性。这些稳定剂可以提供电荷屏蔽、空
间位阻或增加界面张力等作用。
02
控制粒子或乳滴大小
通过控制制备过程中的条件，如搅拌速度、温度和时间，可以控制粒子
或乳滴的大小，从而影响其稳定性。较小的粒子或乳滴通常具有更高的

水
水
油
油
水
水
油
油
2、乳状液的特点
多相体系，相界面积大，表面自由能高，热力学 不稳定系统。
稳定乳状液的因素
乳化剂 固体粉末 天然物质
在分散相周围形成坚固的保护膜； 降低界面张力； 形成双电层。
乳化剂(emulsifier)： 能使乳状液较稳定存在的物质。 乳化作用：乳化剂能使乳状液比较稳定存在的作用。
剂。这些化合物的分子量大，在界面上不能整齐排列，虽然 降低界面张力不多，但它们能被吸附在油水界面上，既可以 改进界面膜的机械性质，又能增加分散相和分散介质的亲和 力，因而提高了乳状液的稳定性。 常用的高聚物乳化剂有聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠盐以及聚 醚型非离子表面活性物质等。其中有些分子量很大，能提高 O/W型乳状液水相的粘度，增加乳状液的稳定性。
工业上，为提高乳状液的黏度，常加入某些特殊组 分，如天然或合成的增稠剂。
5、 液滴大小及其分布
乳状液液滴的大小及其分布对乳状液的稳定性有 很大的影响，液滴尺寸范围越窄越稳定。当平均粒子 直径相同时，单分散的乳状液比多分散的稳定。
6、粉末乳化剂的稳定作用
许多固体粉末如黏土、炭黑等是良好的乳化剂。粉 末乳化剂和通常的表面活性剂一样，只有当它们处在 内外相界面上时才能起到乳化剂的作用。
油 水
W/O型
例外：一价银肥皂，作为乳化剂形成W/O型乳状液。
液滴聚结速度
将油、水、乳化剂共存的体系进行搅拌时，乳 化剂吸附于油水界面，形成的油滴、水滴都有自发聚 结减小表面能的趋势。在界面吸附层中的乳化剂，其 亲水基有抑制油滴聚结的作用，其亲油基则阻碍水滴 聚结。
乳化剂溶解度
定温下，将乳化剂在水相和油相中的溶解度之比定 义为分配系数。