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1、第一张,PPT共七十七页,创作于2022年6月乳化作用及乳状液的类型乳化作用及乳状液的类型影响乳状液类型的因素影响乳状液类型的因素乳状液的稳定性和选择乳状液的稳定性和选择乳化剂的制备乳化剂的制备4 41 12 23 3乳状液的应用乳状液的应用微乳状液微乳状液5 56 6第二张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18一、乳化作用一、乳化作用5.1 乳化作用及乳状液的类型乳化作用及乳状液的类型 乳化作用乳化作用是在一定条件下使不相混是在一定条件下使不相混溶的两种液体形成有一定稳定性的液液溶的两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用。分散体系的作用。第三张,PPT共七十七页,创
2、作于2022年6月2022-8-18二、乳状液的类型二、乳状液的类型 乳状液乳状液是一种液体以直径大是一种液体以直径大 于于100nm的细的细小液滴小液滴(分散相分散相)在另在另 一种互不相溶的液体一种互不相溶的液体(分分散介质散介质)中所形成的粗粒分散系。中所形成的粗粒分散系。 仅仅两种不相容的纯液体(如油和水)仅仅两种不相容的纯液体(如油和水)并不能形成乳状液,它们必须在并不能形成乳状液,它们必须在乳化剂乳化剂(如(如肥皂)的作用下才能稳定。肥皂)的作用下才能稳定。 如牛奶,含水石油,乳化农药等。如牛奶,含水石油,乳化农药等。第四张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18
3、 乳状液乳状液 可分为可分为两大类型两大类型水包油,水包油,O/W,油分散在水中油分散在水中油包水,油包水,W/O,水分散在油中水分散在油中乳状液的类型乳状液的类型O/W (水包油型水包油型)W/O (油包水型油包水型)内相内相外相外相第五张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 在适当的乳化剂条件下,可形成在适当的乳化剂条件下,可形成O/W (水包油型水包油型)或或W/O (油包水型油包水型)乳状液。乳状液。乳状液的类型乳状液的类型O/W型型: 牛奶、鱼肝油乳剂、农药乳剂等;牛奶、鱼肝油乳剂、农药乳剂等;W/O型型: 油剂青霉素注射液、原油等。油剂青霉素注射液、原油等。第
4、六张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 W/O型和型和O/W型两类乳状液通常可用以下几种型两类乳状液通常可用以下几种方法鉴别:方法鉴别:1稀释法稀释法 水加到水加到O/W乳状液中,乳状液被稀释乳状液中,乳状液被稀释;若水加到;若水加到W/O型乳状液中,乳状液变稠型乳状液中,乳状液变稠甚至被破坏。甚至被破坏。如牛奶能被水稀释所以它是如牛奶能被水稀释所以它是O/W型乳状液。型乳状液。第七张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-182染色法染色法 将极微量的油溶性染料加到乳状液中,若将极微量的油溶性染料加到乳状液中,若整个乳状液带有染料颜色的是整个乳状液带有染
5、料颜色的是W/O型乳状液,型乳状液,如果只有液滴带色的是如果只有液滴带色的是O/W型乳状液。若用水溶型乳状液。若用水溶性染料其结果恰好相反。性染料其结果恰好相反。染色法微观示意图染色法微观示意图(以苏丹以苏丹为例)为例)O/W型型W/O型型第八张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18检验水包油乳检验水包油乳状液状液加入水溶性染料加入水溶性染料如亚甲基蓝,说如亚甲基蓝,说明水是连续相。明水是连续相。加入油溶性的染加入油溶性的染料红色苏丹料红色苏丹,说明油是不连续说明油是不连续相相。第九张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-183电导法电导法 通常通常O/W型
6、乳状液有较好的导电性能,型乳状液有较好的导电性能,而而W/O型乳状液的导电性能却很差。(但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,也有较好导若乳状液中有离子型乳化剂,也有较好导电性)。电性)。第十张,PPT共七十七页,创作于2022年6月4滤纸润湿法滤纸润湿法 由于滤纸容易被水所润湿,将由于滤纸容易被水所润湿,将O/W型型乳乳状液滴在滤纸上后会状液滴在滤纸上后会立即辅展立即辅展开来,而在中心开来,而在中心留下一滴油;如果不能立即辅展开来,则为留下一滴油;如果不能立即辅展开来,则为W/O型乳状液。型乳状液。第十一张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-181.1.
7、黏度性质黏度性质 乳状液的黏度取决于组成、浓度、内相与外相的黏度乳状液的黏度取决于组成、浓度、内相与外相的黏度以及乳化剂的性质。以及乳化剂的性质。2.2.电性质电性质 乳状液的电导取决于分散介质即外相的电导,因此乳状液的电导取决于分散介质即外相的电导,因此O/WO/W型乳状液的电导明显高于型乳状液的电导明显高于W/OW/O乳状液的电导乳状液的电导3.3.光学性质光学性质 乳状液属于粗分散体系,由于分散相的尺寸处于胶乳状液属于粗分散体系,由于分散相的尺寸处于胶体粒子大小上限以上,通常为体粒子大小上限以上,通常为0.10.110m10m或更大,而可或更大,而可见光波波长介于见光波波长介于0.40.
8、40.8 0.8 mm之间,因此有较强的光反之间,因此有较强的光反射行为,故一般的乳状液是不透明的乳白色液体。射行为,故一般的乳状液是不透明的乳白色液体。第十二张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.2 决定和影响乳状液类型的因素决定和影响乳状液类型的因素一、相体积一、相体积 乳状液的分散相被称为乳状液的分散相被称为内相内相,分散介质被,分散介质被称为称为外相外相。 在在1910年,年,Ostward根据立体几何的观点提根据立体几何的观点提出出“相体积理论相体积理论”,他指出:如果分散相均为,他指出:如果分散相均为大小一致的,根据液珠不变型的球型立体几何大小一致的,根据
9、液珠不变型的球型立体几何计算,任何大小的球形最紧密堆积的液珠体积计算,任何大小的球形最紧密堆积的液珠体积只能占总体积的只能占总体积的74%。第十三张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 若若分散相分散相相体积相体积大于大于74%, 乳状液就会变乳状液就会变型。型。相体积相体积 如水的体积占总体积的如水的体积占总体积的2674%时时O/W型型、W/O型两种乳状液都有形成的可能性。若小型两种乳状液都有形成的可能性。若小于于26%只能形成只能形成W/O型乳状液,若大于型乳状液,若大于74%只能形成只能形成O/W型乳状液。此理论有一定的实验型乳状液。此理论有一定的实验基础。基础。
10、第十四张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18相体积相体积 一些乳状液的内相浓度可以超过一些乳状液的内相浓度可以超过74%很多很多,却并不发生变型。,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形成多面体后密堆积乳状液示意图第十五张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 乳化剂分子的乳化剂分子的空间构型空间构型(分子中极性基团和(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非极性基团截面积之比)对乳状液的类型起重要作用。要作用。 将乳化剂比喻为两头大小不等的楔子
11、,若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,要楔子排列的紧密且稳定,截面积小截面积小的一头总的一头总是指向是指向分散相分散相,截面积大截面积大的一头留在的一头留在分散介质分散介质中中,此即为,此即为楔子理论楔子理论。二、乳化剂分子构型二、乳化剂分子构型第十六张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18乳化剂分子构型乳化剂分子构型一价碱金属皂类,形状是:一价碱金属皂类,形状是:亲水端为大头,作为乳化剂时亲水端为大头,作为乳化剂时,容易形成,容易形成O/W型型乳状液乳状液。 二价碱金属皂类二价碱金属皂类形状为:形状为:亲水端为小亲水端为小头,作为乳化剂,容头,作
12、为乳化剂,容易形成易形成W/O型型乳状液乳状液第十七张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 注:定向楔理论做为一种假说尚存在不足之处,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。性尾粗大,因此有许多例外情况。例外:一价银肥皂,作为乳化剂形成例外:一价银肥皂,作为乳化剂形成W/O型乳状液型乳状液乳化剂分子构型乳化剂分子构型第十八张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18三、乳化剂溶解度三、乳化剂溶解度 Bancroft提出,油水两相中,对乳化
13、剂提出,油水两相中,对乳化剂溶解度大的一相成为溶解度大的一相成为外相外相。 例如:例如:碱金属碱金属的皂类是水溶性的,故形成的皂类是水溶性的,故形成O/W型型乳状液,乳状液,二价与三价金属皂二价与三价金属皂是油溶性是油溶性的,它们都形成的,它们都形成WO型型乳状液。乳状液。第十九张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18乳化剂溶解度乳化剂溶解度 以固体粉末为乳化剂时,若要使固体微粒在以固体粉末为乳化剂时,若要使固体微粒在分散相周围排列成紧密固体膜,分散相周围排列成紧密固体膜,固体粒子固体粒子大部分大部分应当在应当在分散介质分散介质中。中。容易被水润湿的固体容易被水润湿的固体,
14、如粘土、,如粘土、Al2O3,可,可形成形成O/W乳状液。乳状液。油油水水水水第二十张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 容易被油润湿的炭黑、石墨粉等容易被油润湿的炭黑、石墨粉等,可作为,可作为W/O型乳状液的稳定剂。型乳状液的稳定剂。水水油油乳化剂溶解度乳化剂溶解度第二十一张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18四、聚结动力学因素四、聚结动力学因素 1957年年Davies提出了一个关于乳状液类提出了一个关于乳状液类型的定量理论:型的定量理论: 在乳化剂、油、水一起摇荡时,油相与在乳化剂、油、水一起摇荡时,油相与水相都破裂成液滴,形成图水相都破裂成
15、液滴,形成图(a)与与(b)中左半边中左半边所示的情形。所示的情形。第二十二张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18(2)如果油滴的聚结速度远大于水滴的,则形)如果油滴的聚结速度远大于水滴的,则形成成W/O型乳状液;如果二者的聚结速度相近型乳状液;如果二者的聚结速度相近,则相体积大者构成外相。,则相体积大者构成外相。聚结动力学因素聚结动力学因素 乳化剂吸附在液滴的界面上,以后发展成何乳化剂吸附在液滴的界面上,以后发展成何种乳状液,则取决于两类液滴的种乳状液,则取决于两类液滴的聚结速度聚结速度:(1)如果水滴的聚结速度远大于油滴的,则)如果水滴的聚结速度远大于油滴的,则形成形
16、成O/W型乳状液;型乳状液;第二十三张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.3 乳状液的稳定性乳状液的稳定性一、乳状液不稳定性的表现一、乳状液不稳定性的表现第二十四张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 分层分层在重力场中,无论是否有絮凝作用发生,在重力场中,无论是否有絮凝作用发生,因分散相与分散介质的密度不同,分散相液滴可因分散相与分散介质的密度不同,分散相液滴可以上浮(或下沉),使得分散相液珠不再成均匀以上浮(或下沉),使得分散相液珠不再成均匀分布。分布。 絮凝(聚沉絮凝(聚沉)-在某些条件下分散相粒子间相在某些条件下分散相粒子间相互聚集,形成
17、聚集体;若聚集体较为紧密,易于与互聚集,形成聚集体;若聚集体较为紧密,易于与分散介质分离,则为分散介质分离,则为聚沉聚沉;若聚集体较为松散,;若聚集体较为松散,常可经搅动后再分散,称为常可经搅动后再分散,称为絮凝絮凝。 聚结聚结两个小液滴合并为一个较大液滴的作两个小液滴合并为一个较大液滴的作用,在聚结发生时,乳状液分散相液珠表面的表用,在聚结发生时,乳状液分散相液珠表面的表面活性剂稳定的表面层发生重组,此过程为不可面活性剂稳定的表面层发生重组,此过程为不可逆过程。逆过程。乳状液不稳定性的表现乳状液不稳定性的表现第二十五张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18二、影响乳状液稳
18、定性的主要因素二、影响乳状液稳定性的主要因素1.界面张力界面张力 乳状液是相界面很大的多相体系,液珠有乳状液是相界面很大的多相体系,液珠有自发聚结自发聚结,以降低体系总界面能的倾向。显然,以降低体系总界面能的倾向。显然,可以加入表面活性剂,可以加入表面活性剂降低表面张力降低表面张力,以增强,以增强乳状液的稳定性。乳状液的稳定性。第二十六张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 为提高界面膜的机械强度有时使用混合为提高界面膜的机械强度有时使用混合乳化剂,不同乳化剂分子间相互作用可以使乳化剂,不同乳化剂分子间相互作用可以使界面膜更坚固,乳状液更稳定。界面膜更坚固,乳状液更稳定。
19、2.界面膜的性质界面膜的性质 界面膜的机械强度界面膜的机械强度是决定乳状液稳定性的是决定乳状液稳定性的主要因素。大量实验事实说明:主要因素。大量实验事实说明:(1)要有足够量的乳化剂才能有良好的乳化)要有足够量的乳化剂才能有良好的乳化效果效果(2)直链结构的乳化剂的乳化效果一般优于支)直链结构的乳化剂的乳化效果一般优于支链结构的。链结构的。第二十七张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-183.液滴双电层的排斥作用液滴双电层的排斥作用 乳状液的液珠上所带电荷的来源有:电离、乳状液的液珠上所带电荷的来源有:电离、吸附以及液珠与介质之间的摩擦,其主要来源是液吸附以及液珠与介质之间的
20、摩擦,其主要来源是液珠表面上吸附了电离的乳化剂离子。珠表面上吸附了电离的乳化剂离子。 在乳状液中,水的介电常数远比常见的其它在乳状液中,水的介电常数远比常见的其它液体高。故液体高。故O/W型乳状液中的油珠多数是型乳状液中的油珠多数是带负电带负电的,而的,而W/O型乳状液中的水珠则往往型乳状液中的水珠则往往带正电带正电。反。反离子形成扩散双电层,热力学电势及较厚的双电层离子形成扩散双电层,热力学电势及较厚的双电层从而使乳状液稳定。从而使乳状液稳定。第二十八张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.4 乳化剂的选择乳化剂的选择一、乳化剂的分类一、乳化剂的分类 乳化剂一般可分为
21、四大类:乳化剂一般可分为四大类:表面活性剂类乳表面活性剂类乳化剂、高分子类乳化剂、天然产物类乳化剂以化剂、高分子类乳化剂、天然产物类乳化剂以及固体粉末乳化剂及固体粉末乳化剂。 常用的乳化剂是一些表面活性物质,如常用的乳化剂是一些表面活性物质,如肥肥皂、蛋白质、磷脂、胆固醇等皂、蛋白质、磷脂、胆固醇等。第二十九张,PPT共七十七页,创作于2022年6月第三十张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 1 1、有良好的、有良好的表面活性表面活性,能显著降低油水界面张,能显著降低油水界面张力并能在界面上吸附;力并能在界面上吸附; 2 2、乳化剂在界面上能形成紧密排列的、乳化剂在界面
22、上能形成紧密排列的凝聚态凝聚态膜膜,使界面膜有较高粘度和力学性能;,使界面膜有较高粘度和力学性能; 3 3、根据欲得、根据欲得乳状液类型选择乳状液类型选择:油溶性乳化剂易:油溶性乳化剂易得得W/OW/O型乳状液,水溶性乳化剂易得型乳状液,水溶性乳化剂易得O/WO/W型乳状液;型乳状液; 4 4、根据、根据乳状液用途选择乳状液用途选择:食品、化妆品和药:食品、化妆品和药剂等乳状液宜用天然产物类或无毒合成表面活剂等乳状液宜用天然产物类或无毒合成表面活性剂为乳化剂。性剂为乳化剂。第三十一张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-181 1、HLB法(亲水亲油值)法(亲水亲油值) 人为对
23、各种两亲性表面活性剂亲水和亲油性质相对人为对各种两亲性表面活性剂亲水和亲油性质相对强弱所规定的数值,强弱所规定的数值,值越大,亲水性越强值越大,亲水性越强;值越小,亲值越小,亲油性越强油性越强。 表面活性剂的表面活性剂的HLB值可以试验测定,实际应用值可以试验测定,实际应用中主要根据表面活性剂分子结构特点来计算。中主要根据表面活性剂分子结构特点来计算。第三十二张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18HLB范围范围 应用类型应用类型 36 W/O乳化剂乳化剂79 润湿剂润湿剂 818 O/W乳化剂乳化剂1315 洗涤剂洗涤剂1518 加溶剂加溶剂乳化剂的分类乳化剂的分类第三十
24、三张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 PIT-相转变温度相转变温度,是表面活性剂的亲水亲油性,是表面活性剂的亲水亲油性质处于平衡时的温度,当温度变化经过该温度时,质处于平衡时的温度,当温度变化经过该温度时,由该表面活性剂稳定的乳状液会由由该表面活性剂稳定的乳状液会由一种类型转变为一种类型转变为另一种类型另一种类型。 非离子型表面活性剂的非离子型表面活性剂的HLB值随温度而变化,值随温度而变化,在在PIT时其亲水亲油性质恰好平衡,在此温度之下亲时其亲水亲油性质恰好平衡,在此温度之下亲水性强于亲油性,易形成水性强于亲油性,易形成O/W性,在性,在PIT之上,易形之上,易形
25、成成W/O型。型。第三十四张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 具体做法:取等量油和水,加具体做法:取等量油和水,加3%5%的乳化的乳化剂水溶液,振荡、加热,观察由剂水溶液,振荡、加热,观察由O/W型变为型变为W/O型的温度,如果想制备型的温度,如果想制备O/W型乳状液,需选择型乳状液,需选择PIT比比保存温度高保存温度高2060 oC的表面活性剂为乳化剂;若想制的表面活性剂为乳化剂;若想制备备W/O型的应选择型的应选择PIT比保存温度低比保存温度低1040 oC的表的表面活性剂为乳化剂。面活性剂为乳化剂。 另外还有浊点法,临界堆积参数法等。另外还有浊点法,临界堆积参数
26、法等。PIT法法第三十五张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.5 乳状液的制备乳状液的制备一、转相乳化法一、转相乳化法 (1)将乳化剂先溶于油中加热,在剧烈搅拌)将乳化剂先溶于油中加热,在剧烈搅拌下慢慢加入温水,加入的水开始以细小的粒子下慢慢加入温水,加入的水开始以细小的粒子分散在油中,是分散在油中,是W/O型乳状液,再继续加水型乳状液,再继续加水,随着水的增加,乳状液变稠,最后转相变,随着水的增加,乳状液变稠,最后转相变成成O/W型乳状液。型乳状液。(2)将乳化剂直接加于水中,在剧烈搅拌下)将乳化剂直接加于水中,在剧烈搅拌下将油加入,可直接得到将油加入,可直接得到O
27、/W型乳状液,若欲制型乳状液,若欲制得得W/O型,则可继续加油直到发生变型。型,则可继续加油直到发生变型。第三十六张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18二、天然乳化分散法二、天然乳化分散法 把乳化剂加到油中,制成溶液直接投入把乳化剂加到油中,制成溶液直接投入水中,可制成水中,可制成O/W型乳状液,有时需稍加搅型乳状液,有时需稍加搅拌。拌。农药乳状液如敌敌畏乳剂就以此法制得。农药乳状液如敌敌畏乳剂就以此法制得。三、瞬间成皂法三、瞬间成皂法 将脂肪酸溶于油中,碱溶于水中,然后在剧烈将脂肪酸溶于油中,碱溶于水中,然后在剧烈搅拌下将两相混合,在混合瞬间界面上形成了搅拌下将两相混合
28、,在混合瞬间界面上形成了脂肪脂肪酸钠酸钠,这就是,这就是O/W型乳化剂型乳化剂。第三十七张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18四、界面复合物生成法四、界面复合物生成法 在油相中加入一种易溶于油的乳化剂,在在油相中加入一种易溶于油的乳化剂,在水相中加入一种易溶于水的乳化剂。当油和水水相中加入一种易溶于水的乳化剂。当油和水相互混合,并剧烈搅拌时,两种乳化剂在界面相互混合,并剧烈搅拌时,两种乳化剂在界面上相互作用并形成稳定的复合物。上相互作用并形成稳定的复合物。五、轮流加液法五、轮流加液法 将水和油轮流加入乳化剂中,每次少量将水和油轮流加入乳化剂中,每次少量加入。加入。制备某些
29、食品乳状液就用此法。制备某些食品乳状液就用此法。第三十八张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.6 乳状液的转型与破坏乳状液的转型与破坏一、乳状液的转型一、乳状液的转型1.乳化剂类型的变更乳化剂类型的变更 按楔子理论,乳化剂的构型是决定乳状液按楔子理论,乳化剂的构型是决定乳状液类型的重要因素,乳化剂构型转变就会导致乳类型的重要因素,乳化剂构型转变就会导致乳状液的转型。状液的转型。2.相体积的影响相体积的影响 乳状液的内相体积占总体积乳状液的内相体积占总体积26%以下的体以下的体系是稳定的,如果不断加入内相液体,其体系是稳定的,如果不断加入内相液体,其体积超过积超过74%
30、,内相有可能转变为外相,乳状,内相有可能转变为外相,乳状液就发生转型。液就发生转型。第三十九张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-183. 温度的影响温度的影响 有些使用非离子型表面活性剂作为乳化剂有些使用非离子型表面活性剂作为乳化剂的乳状液,当温度升高时乳化剂分子的亲水性的乳状液,当温度升高时乳化剂分子的亲水性变差,亲油性增强。在某一温度时,由非离子变差,亲油性增强。在某一温度时,由非离子型表面活性剂所稳定的型表面活性剂所稳定的O/W型乳状液将转变成为型乳状液将转变成为W/O型乳状液,这一温度称为转型温度(即型乳状液,这一温度称为转型温度(即PIT)。)。第四十张,PPT共
31、七十七页,创作于2022年6月2022-8-184. 电解质电解质 大量电解质的加入可能使乳状液变型大量电解质的加入可能使乳状液变型。以油酸钠为乳化剂的苯在水中的乳状液。以油酸钠为乳化剂的苯在水中的乳状液为例,加入为例,加入0.5moldm-3NaCl时可变为时可变为W/O型型的。这是因为电解质浓度很大时,离子型皂的的。这是因为电解质浓度很大时,离子型皂的离解度大大下降,亲水性也因此而降低,甚至离解度大大下降,亲水性也因此而降低,甚至会以会以固体皂固体皂的形式析出,乳化剂亲水亲油性质的形式析出,乳化剂亲水亲油性质的这种变化最终导致乳状液的变型。的这种变化最终导致乳状液的变型。第四十一张,PPT
32、共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18二、二、 乳状液的破坏乳状液的破坏1.加热破乳加热破乳 升温加速乳状液液珠的布朗运动使絮凝升温加速乳状液液珠的布朗运动使絮凝速率加快,同时使界面粘度迅速降低,使速率加快,同时使界面粘度迅速降低,使聚聚结速率加快结速率加快,有利于膜的破裂。,有利于膜的破裂。2.高压电破乳高压电破乳 高压电场的破乳较复杂不能只看作扩高压电场的破乳较复杂不能只看作扩散双电层的破坏,在电场下液珠质点可排散双电层的破坏,在电场下液珠质点可排成一行,呈珍珠项链式,当电压升到某一成一行,呈珍珠项链式,当电压升到某一值时,聚结过程在瞬间完成。值时,聚结过程在瞬间完成。第四十二
33、张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-183.过滤破乳过滤破乳 当乳状液经过一个多孔性介质时,由于油和水当乳状液经过一个多孔性介质时,由于油和水对固体对固体润湿性的差别润湿性的差别,也可引起破乳。,也可引起破乳。4.化学破乳化学破乳 化学破乳的原则是破坏吸附在界面上的乳化学破乳的原则是破坏吸附在界面上的乳化剂,使其失去乳化能力。常用的是使用化剂,使其失去乳化能力。常用的是使用破乳破乳剂剂。破乳剂也是一种表面活性剂,有很高的表面。破乳剂也是一种表面活性剂,有很高的表面活性,能将界面上原来存在的乳化剂顶替走;但活性,能将界面上原来存在的乳化剂顶替走;但破乳剂分子一般具有破乳剂分子
34、一般具有分支结构分支结构,不能在界面上紧,不能在界面上紧密排列成牢固的界面膜,从而使乳状液的稳定性密排列成牢固的界面膜,从而使乳状液的稳定性大大降低。大大降低。 第四十三张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.电解质破乳电解质破乳 对于稀的乳状液,起稳定作用的是扩散对于稀的乳状液,起稳定作用的是扩散双电层,加入电解质可破坏双电层,也能使双电层,加入电解质可破坏双电层,也能使乳状液聚沉乳状液聚沉。第四十四张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.7 乳状液的应用乳状液的应用一、控制反应一、控制反应 许多放热反应,反应时温度急剧上升,能许多放热反应,反
35、应时温度急剧上升,能促进副反应的发生,从而影响产品质量。若将促进副反应的发生,从而影响产品质量。若将反应物制成乳状液后再反应,即可避免上述缺反应物制成乳状液后再反应,即可避免上述缺点。因为反应物分散成小液滴后,在每个液滴点。因为反应物分散成小液滴后,在每个液滴中反应物数量较少,产生热量也少,并且乳状中反应物数量较少,产生热量也少,并且乳状液对象界面面积大,散热快,容易控制温度。液对象界面面积大,散热快,容易控制温度。高分子化学中常使用高分子化学中常使用乳液聚合乳液聚合反应,以制得较高反应,以制得较高质量的反应。质量的反应。第四十五张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18二、
36、二、 农药乳剂农药乳剂 将杀虫药,灭菌剂制成将杀虫药,灭菌剂制成O/W型乳剂使用,型乳剂使用,不但药物用量少,而且能均匀地在植物叶上不但药物用量少,而且能均匀地在植物叶上铺展,提高杀虫、灭菌效率。铺展,提高杀虫、灭菌效率。第四十六张,PPT共七十七页,创作于2022年6月三、三、 沥青乳状液沥青乳状液 沥青的黏度很大,不便于在室温下直接用于沥青的黏度很大,不便于在室温下直接用于铺路面。若用阳离子型乳化剂将其制成铺路面。若用阳离子型乳化剂将其制成O/W型型乳状液,则表观黏度大大降低,并改善了对砂石乳状液,则表观黏度大大降低,并改善了对砂石的润湿性。的润湿性。第四十七张,PPT共七十七页,创作于2
37、022年6月2022-8-18 我国不少地区的原油是稠油,粘度高到常温下是固体,甚至可以雕刻我国不少地区的原油是稠油,粘度高到常温下是固体,甚至可以雕刻成艺术品。当粘度大于成艺术品。当粘度大于2 2PaPa s s时,用抽油机无法抽取。时,用抽油机无法抽取。 乳化降粘乳化降粘是解决办法之一,即在抽油井的套管环形空间注入一定量的是解决办法之一,即在抽油井的套管环形空间注入一定量的表面活性剂溶液,使其与稠油混合形成不太稳定的表面活性剂溶液,使其与稠油混合形成不太稳定的O/W型乳状液,原油粘型乳状液,原油粘度即大为降低,不但能用抽油机抽出,而且还能在管线中输送到集油站度即大为降低,不但能用抽油机抽出
38、,而且还能在管线中输送到集油站进行下一工序处理。进行下一工序处理。 四、稠油的乳化降粘四、稠油的乳化降粘第四十八张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18天然纤维与人造短纤维在纺前要用油剂处理,合成纤维天然纤维与人造短纤维在纺前要用油剂处理,合成纤维在纺纱、织布时也要施用油剂,以增加纤维的在纺纱、织布时也要施用油剂,以增加纤维的机械强度机械强度、减减少摩擦少摩擦和增加和增加抗静电抗静电性能等。在实际使用时,为了节省油剂,性能等。在实际使用时,为了节省油剂,都加水配成都加水配成O/WO/W型乳状液使用。型乳状液使用。常用的油剂成分是常用的油剂成分是润滑剂润滑剂(天然动植物油,使
39、纤维(天然动植物油,使纤维平滑)、平滑)、乳化剂乳化剂(一方面起乳化作用,另一方面还有诸如(一方面起乳化作用,另一方面还有诸如润湿、抗静电性等功能)和润湿、抗静电性等功能)和添加剂添加剂(有防氧化、防锈、防毒(有防氧化、防锈、防毒等功能)。等功能)。 五、纺织工业五、纺织工业第四十九张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18七、乳化食品七、乳化食品牛乳和豆浆是天然牛乳和豆浆是天然O/WO/W型乳状液,其中的脂肪以细滴型乳状液,其中的脂肪以细滴分散在水中,分散在水中,乳化剂均是蛋白质乳化剂均是蛋白质,故它们易被人体消,故它们易被人体消化吸收。根据这一道理,人们制造了化吸收。根据
40、这一道理,人们制造了“乳白鱼肝油乳白鱼肝油”,它是鱼肝油分散在水中的一种,它是鱼肝油分散在水中的一种O/W型乳状液。由于鱼肝型乳状液。由于鱼肝油为内相,口服时无腥味,便于儿童服用。油为内相,口服时无腥味,便于儿童服用。 第五十张,PPT共七十七页,创作于2022年6月日常生活中的冰淇琳、人造奶油以及营养豆奶等大多日常生活中的冰淇琳、人造奶油以及营养豆奶等大多是是W/O或或O/W型乳剂。冰淇琳由奶油、椰子油等原型乳剂。冰淇琳由奶油、椰子油等原料与水乳化而成。料与水乳化而成。人造奶油人造奶油不含动物脂肪中易引起不含动物脂肪中易引起心血管疾病的胆固醇,且成本低,广泛用于糕点行心血管疾病的胆固醇,且成
41、本低,广泛用于糕点行业。这些食品中所用的乳化剂多为甘油业。这些食品中所用的乳化剂多为甘油- -硬脂酸酯硬脂酸酯、蔗糖酯等、蔗糖酯等W/OW/O/W第五十一张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18目前临床上给严重营养缺乏患者使用的静脉滴注用脂肪乳剂,主要是含有精制豆油、豆磷脂和甘油的O/W型乳状液。药房中许多用作搽剂的药膏,以往多以凡士林为基质,使用时易污染衣服,目前常制成“霜剂”,实为浓的O/W型乳状液,极易被水清洗,所用乳化剂常为聚氧乙烯硬脂酸酯等。八、医药用乳剂八、医药用乳剂第五十二张,PPT共七十七页,创作于2022年6月乳剂类产品:润肤霜、冷霜、雪花膏等。美容类化妆
42、品:胭脂、唇膏、眉笔、面膜等。染发护发类化妆品:发蜡、发乳、发胶等。香波类产品:去头屑香波、液体香波等。香水九、化妆品乳状液九、化妆品乳状液第五十三张,PPT共七十七页,创作于2022年6月无载色剂无载色剂: : 一种简单的乳状液.有载色剂有载色剂: : 所加的有色剂除TiO2、ZnO2等外还包括某些药物。类型:w/o或者o/w型;作用:在皮肤上能够形成可以保持一定时间的润湿层;差别:o/w应用时比w/o舒适,易铺展。第五十四张,PPT共七十七页,创作于2022年6月比增湿乳剂中含有更多的乳化剂和油,因为乳化剂不仅要与被清洗的污垢起作用,而且还与水化类脂的外层起作用。洗涤用乳液含2%8%乳化剂
43、,20%50%油,5%10%多元醇,其余是防护剂及水。第五十五张,PPT共七十七页,创作于2022年6月特点:去污垢,去头屑,促进头发新陈代谢,抑制皮脂过分分泌,头发易梳理等。物理性状:膏状,粉状,透明液状,乳液状。但是乳液状最多。根据头发和皮肤的油性和中性分类,香波也有对应的类型。多用阴离子型表面活性剂第五十六张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-185.8 微乳状液微乳状液 1950年,舒尔曼(年,舒尔曼(Schulman)发现)发现,在由在由水、油和乳化剂所形成的乳状液中加入第水、油和乳化剂所形成的乳状液中加入第四种物质(四种物质(乳化助剂乳化助剂),当用量适当时可以)
44、,当用量适当时可以形成一种外观透明均匀的液形成一种外观透明均匀的液-液分散体系,液分散体系,这就是这就是微乳状液(或微乳液)微乳状液(或微乳液)。 定义:两种互不相溶液体在表面活性剂界面膜定义:两种互不相溶液体在表面活性剂界面膜作用下形成的作用下形成的热力学稳定热力学稳定的、的、各向同性各向同性的、的、低粘低粘度度的、的、透明透明的、的、均相均相的分散体系。的分散体系。第五十七张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18 微乳液也可分为不同的类型,除了微乳液也可分为不同的类型,除了O/W型型和和W/O型外,还有双连续型,型外,还有双连续型,O/W型和型和W/O型型结构已有实验证
45、明是球形,双连续型有各种模结构已有实验证明是球形,双连续型有各种模式。式。第五十八张,PPT共七十七页,创作于2022年6月乳状液、微乳状液和胶束溶液的性能比较乳状液、微乳状液和胶束溶液的性能比较第五十九张,PPT共七十七页,创作于2022年6月乳状液、微乳状液和胶束溶液的性能比较乳状液、微乳状液和胶束溶液的性能比较第六十张,PPT共七十七页,创作于2022年6月微乳状液的形成机理微乳状液的形成机理第六十一张,PPT共七十七页,创作于2022年6月微乳状液的形成机理微乳状液的形成机理第六十二张,PPT共七十七页,创作于2022年6月微乳状液的制备微乳状液的制备第六十三张,PPT共七十七页,创作
46、于2022年6月2022-8-18(1 1)制备时不必采用各种乳化设备向体系供给能量)制备时不必采用各种乳化设备向体系供给能量,而只要配方合适,各组分混合后会自动形成微乳,而只要配方合适,各组分混合后会自动形成微乳状液。这说明微乳化过程是体系自由能降低的自发状液。这说明微乳化过程是体系自由能降低的自发过程,此过程的终点应为热力学稳定的体系。过程,此过程的终点应为热力学稳定的体系。(2 2)外观上微乳不同于一般乳状液,呈透明或略带乳光的)外观上微乳不同于一般乳状液,呈透明或略带乳光的半透明状。半透明状。(3 3)稳定性不同,虽经长期放置亦能保持均匀透明)稳定性不同,虽经长期放置亦能保持均匀透明的
47、液体状态。的液体状态。第六十四张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18(4 4)在组成上它的特点是:)在组成上它的特点是:(i i)表面活性剂含量显著高于普通乳状液,约在表面活性剂含量显著高于普通乳状液,约在5 530%30%上下。上下。(iiii)分为三元系和四元系两种。最先发现的是应用分为三元系和四元系两种。最先发现的是应用离子型表面活性剂的四元系微乳体系,它至少有四种离子型表面活性剂的四元系微乳体系,它至少有四种成分,即油、水、表面活性剂和助表面活性剂(常用成分,即油、水、表面活性剂和助表面活性剂(常用的是中等碳链长度的醇类)。当时认为醇类是构成微的是中等碳链长度的醇
48、类)。当时认为醇类是构成微乳必不可少的成分乳必不可少的成分, ,后来发现应用非离子型表面活性剂后来发现应用非离子型表面活性剂在一定温度范围内也可得到微乳,并不必须加入醇类在一定温度范围内也可得到微乳,并不必须加入醇类,这就是三元系的微乳(油、水、非离子表面活性剂,这就是三元系的微乳(油、水、非离子表面活性剂)。)。第六十五张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18(5 5)微乳虽与一般乳状液相似有油外相()微乳虽与一般乳状液相似有油外相(W/OW/O型)型)和水外相(和水外相(O/WO/W型)之分,但有两个独特之处,(型)之分,但有两个独特之处,(i i)不不像一般乳状液随类
49、型之不同而只能与油混匀或只能像一般乳状液随类型之不同而只能与油混匀或只能与水混匀,微乳在一定范围内既能与油混匀又能与与水混匀,微乳在一定范围内既能与油混匀又能与水混匀;水混匀;(iiii)已有证据表明,在一定组成条件下,在各向同已有证据表明,在一定组成条件下,在各向同性的微乳体系中可存在双连续相,即油相和水相都是性的微乳体系中可存在双连续相,即油相和水相都是连续的。连续的。(6 6)一般乳状液在两相体积分数都比较大时粘度明显增)一般乳状液在两相体积分数都比较大时粘度明显增大,常呈粘稠状,而微乳状液在相似的油水比例时仍然大,常呈粘稠状,而微乳状液在相似的油水比例时仍然具有与水相近的粘度。具有与水
50、相近的粘度。第六十六张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18第六十七张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18微乳状液在许多情况下的应用是和乳状液微乳状液在许多情况下的应用是和乳状液的应用联系在一起的。许多配方实际上是的应用联系在一起的。许多配方实际上是形成宏乳状液。微乳液只有在一定条件下形成宏乳状液。微乳液只有在一定条件下才获得稳定、高度分散的体系,并在某些才获得稳定、高度分散的体系,并在某些特定方面取得良好效果。特定方面取得良好效果。第六十八张,PPT共七十七页,创作于2022年6月2022-8-18(1 1)化妆品化妆品 宏乳状液的稳定性不是令人非常