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1、第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫第四章 乳状液与泡沫第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1 乳状液乳状液4.2 泡沫泡沫第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫乳状液的类型乳状液的类型4.1 乳状液乳状液4.1.2 影响乳状液类型的因素影响乳状液类型的因素4.1.3 乳状液的稳定性与乳化乳状液的稳定性与乳化4.1.4 乳状液的制备乳状液的制备4.1.5 乳状液的转型与破坏乳状液的转型与破坏4.1.6 乳状液的应用乳状液的应用微乳状液微乳状液第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫乳状液的类型乳状液的类型4.1 乳状液乳状液 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100n
2、m的细小液滴的细小液滴(分散相分散相)在另在另 一种互不相溶的一种互不相溶的液体液体(分散介质分散介质)中中 所形成的粗粒分散系。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(如肥皂)的作用下才能稳定。(如肥皂)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。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 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
3、类型O/W(水包油型水包油型)W/O(油包水型油包水型)第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 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。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 W/O型和型和O/W型两类乳状液通常可用以下型两类乳状液通常可用以下几种方法鉴别:几种方法鉴别:1稀释法稀释法 水加到水加到O/W乳状液中,乳状液被稀乳状液中,乳状液被稀释;若
4、水加到释;若水加到W/O型乳状液中,乳状液型乳状液中,乳状液变稠甚至被破坏。变稠甚至被破坏。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。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫2染色法染色法 将极微量的将极微量的油溶性染料油溶性染料加到乳状液中,加到乳状液中,若若整个乳状液带有染料颜色的是整个乳状液带有染料颜色的是W/O型型乳乳状液,如果状液,如果只有液滴带色的是只有液滴带色的是O/W型型乳状乳状液。若用水溶性染料其结果恰好相反。液。若用水溶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)第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫3电导法
5、电导法 通常通常O/W型型乳状液有乳状液有较好的导电性较好的导电性能,而能,而W/O型型乳状液的乳状液的导电性能却很差导电性能却很差。(但若乳状液中有(但若乳状液中有离子型乳化剂离子型乳化剂,也,也有有较好导电性较好导电性)。)。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型型乳状液滴在滤纸上后会乳状液滴在滤纸上后会立即辅展立即辅展开来,而开来,而在在中心留下一滴油中心留下一滴油;如果;如果不能立即辅展开不能立即辅展开来,则为来,则为W/O,对于易在滤纸上铺展的油,对于易在滤纸上铺展的油如苯、环己烷等,不宜采用此法鉴别。如苯、环己烷等,不宜采用此法鉴别。第
6、三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1.2 影响乳状液类型的因素影响乳状液类型的因素相体积相体积 乳状液的分散相被称为内相,分散介乳状液的分散相被称为内相,分散介质被称为外相。质被称为外相。在在1910年,年,Ostward根据根据立体几何的观立体几何的观点点提出提出“相体积理论相体积理论”,他指出:如果分散,他指出:如果分散相均为大小一致的,根据相均为大小一致的,根据液珠不变型的球型液珠不变型的球型立体几何计算,任何大小的立体几何计算,任何大小的球形最紧密堆积球形最紧密堆积的液珠体积的液珠体积只能占总体积的只能占总体积的74.02%。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 若分散相相体积
7、大于若分散相相体积大于74.02%,乳状液乳状液就会变型。就会变型。相体积相体积 如如水的体积水的体积占总体积的占总体积的2674.02%时时O/W型、型、W/O型两种乳状液都有形成的可型两种乳状液都有形成的可能性。若能性。若小于小于26%只能形成只能形成W/O型型乳状液,乳状液,若若大于大于74.02%只能形成只能形成O/W型型乳状液。此乳状液。此理论有一定的实验基础。理论有一定的实验基础。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫相体积相体积 一些乳状液的一些乳状液的内相浓度内相浓度可以可以超过超过很多很多,却并,却并不发生变型不发生变型。(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
8、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三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 乳化剂分子的乳化剂分子的空间构型空间构型(分子中(分子中极性基极性基团团和和非极性基团截面积之比非极性基团截面积之比)对乳状液的类)对乳状液的类型起重要作用。型起重要作用。将乳化剂比喻为两头大小不等的楔子,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,若要楔子排列的紧密且稳定,截面积小的截面积小的一头总是指向分散相,截面积大的一头留一头总是指向分散相,截面积大的一头留在分散介质中在分散介质中,此即为楔子理论。,此即为楔子理论。乳化剂分子构型乳化剂分子构型例
9、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型乳状液型乳状液第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫乳化剂分子构型乳化剂分子构型 一价碱金属皂类,形一价碱金属皂类,形状是:状是:亲水端为大头,亲水端为大头,作为乳化剂时,容易形作为乳化剂时,容易形成成O/w型型乳状液。乳状液。油油水水 二价碱金属皂类,极二价碱金属皂类,极性基团为:性基团为:亲水端为小亲水端为小头,作为乳头,作为乳化剂,容易形成化剂,容易形成W/O型型乳状液乳状液油油水第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫乳化剂溶解度乳化剂溶解度 Bancroft提出,油水两相中,提出,油水两相中,对乳化对乳化剂溶度大的一
10、相成为外相剂溶度大的一相成为外相。例如:碱金属的皂类是水溶性的,故形成例如:碱金属的皂类是水溶性的,故形成O/W型乳状液,二价与三价金属皂足油溶型乳状液,二价与三价金属皂足油溶性的,它们都形成性的,它们都形成WO型乳状液。型乳状液。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫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,粒在分散相周围排列成紧密固体膜,固体粒固体粒子大部分子大部分应当应当在分散介质中在分散介质中。容易被水润湿的固容易被水润湿的固体,如粘土、体,如粘土、Al2O3,可形成,可形成O/W乳状乳状液。液。油油水
11、水第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 容容易被油润湿易被油润湿的炭黑、石墨粉等,可作的炭黑、石墨粉等,可作为为W/O型型乳状液的稳定剂。乳状液的稳定剂。水水油油乳化剂溶解度乳化剂溶解度第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫聚结速度聚结速度 1957年年Davies提出了一个关于乳状液提出了一个关于乳状液类型的定量理论:类型的定量理论:在乳化剂、油、水一起摇荡时,油相在乳化剂、油、水一起摇荡时,油相与水相都破裂成液滴,形成图与水相都破裂成液滴,形成图(a)与与(b)中中左半边所示的情形。左半边所示的情形。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫(2)如果油滴的聚结速度远大于水滴的,)如果油滴的
12、聚结速度远大于水滴的,则形成则形成W/O型乳状液;如果二者的聚结速型乳状液;如果二者的聚结速度相近,则相体积大者构成外相。度相近,则相体积大者构成外相。聚结速度聚结速度 乳化剂吸附在液滴的界面上,以后发展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聚结成何种乳状液,则取决于两类液滴的聚结速度:速度:(1)如果水滴的聚结速度远大于油滴的,)如果水滴的聚结速度远大于油滴的,则形成则形成O/W型乳状液;型乳状液;第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1.3 乳状液的稳定性与乳化乳状液的稳定性与乳化乳状液不稳定性的表现乳状液不稳定性的表现第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫
13、4.1.3.2 乳化剂与乳化作用乳化剂与乳化作用乳化作用乳化作用(乳化乳化):乳化剂使乳状液稳定的作:乳化剂使乳状液稳定的作用。用。乳化剂一般可分为四大类:表面活性剂乳化剂一般可分为四大类:表面活性剂类乳化剂、高分子类乳化剂、天然产物类乳类乳化剂、高分子类乳化剂、天然产物类乳化剂以及固体粉末乳化剂。常用的乳化剂是化剂以及固体粉末乳化剂。常用的乳化剂是一些表面活性物质,如肥皂、蛋白质、磷脂、一些表面活性物质,如肥皂、蛋白质、磷脂、胆固醇等。胆固醇等。对于对于表面活性剂类表面活性剂类的乳化剂,的乳化剂,HLB值值(HLB值是表面活性剂的亲水值是表面活性剂的亲水-亲油平衡值)亲油平衡值)是是有参考价
14、值有参考价值的。的。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫HLB范范围围 应应用用类类型型 36 W/O乳化乳化剂剂79 润润湿湿剂剂 818 O/W乳化乳化剂剂1315 洗洗涤剂涤剂1518 加溶加溶剂剂4.1.3.2 乳化剂与乳化作用乳化剂与乳化作用第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫影响乳状液稳定性的主要因素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乳状液是相界面很大的多相体系多相体系,液,液珠有自发聚结,以降低体系总界面能的倾珠有自发聚结,以降低体系总界面能的倾向。显然,可以加入表面活性剂向。显然,可以加入表面活性剂降低表面降低表面张力张力,以,以增强乳状液
15、的稳定性增强乳状液的稳定性。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 为提高界面膜的机械强度有时使用混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合乳化剂,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。以使界面膜更坚固,乳状液更稳定。2.界面膜的性质界面膜的性质 界面膜的机械强度是决定乳状液稳定性界面膜的机械强度是决定乳状液稳定性的主要因素。大量实验事实说明:的主要因素。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)要有足够量的乳化剂才能有良好的乳化效果化效果(2)直链结构的乳化剂的乳化效果一般优)直链结构的乳化剂的乳化效果一般优于支链结构的。于支
16、链结构的。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫3.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: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,电离、吸附以及液珠与介质之间的摩擦,其主要来源是液珠表面上吸附了电离的其主要来源是液珠表面上吸附了电离的乳化剂离子。乳化剂离子。在乳状液中,水的介电常数远比常见的在乳状液中,水的介电常数远比常见的其它液体高。故其它液体高。故O/W型型乳状液中的油珠多数乳状液中的油珠多数是是带负电带负电的,而的,而W/O型乳状液中的水珠则往型乳状液中的水珠则往往往带正电带正电。反离子形成扩散双电层,热力学。反离子形成扩散
17、双电层,热力学电势及较厚的双电层使乳状液稳定。电势及较厚的双电层使乳状液稳定。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1.4 乳状液的制备乳状液的制备转相乳化法转相乳化法(1)将乳化剂先溶于油中加热,在剧烈)将乳化剂先溶于油中加热,在剧烈搅拌下慢慢加入温水,加入的水开始以细搅拌下慢慢加入温水,加入的水开始以细小的粒子分散在油中,是小的粒子分散在油中,是W/O型乳状液,型乳状液,再继续加水,随着水的增加,乳状液变稠,再继续加水,随着水的增加,乳状液变稠,最后转相变成最后转相变成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)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
18、拌下将油加入,可直接得到O/W型乳状液,型乳状液,若欲制得若欲制得W/O型,则可继续加油直到发生型,则可继续加油直到发生变型。变型。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫自然乳化分散法自然乳化分散法 把乳化剂加到油中,制成溶液直接投把乳化剂加到油中,制成溶液直接投入水中,可制成入水中,可制成O/W型乳状液,有时需稍型乳状液,有时需稍加搅拌。加搅拌。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。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫瞬间成皂法瞬间成皂法 将脂肪酸溶于油中,碱溶于水中,然后将脂肪酸溶于油中,碱溶于水中,然后在剧烈搅拌下将两相混合,在混合瞬间界面在剧烈搅拌下
19、将两相混合,在混合瞬间界面上形成了脂肪酸钠,这就是上形成了脂肪酸钠,这就是O/W型乳化剂。型乳化剂。界面复合物生成法界面复合物生成法 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。当油在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,两种乳化剂和水相互混合,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。在界面上相互作用并形成稳定的复合物。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫轮流加液法轮流加液法 将水和油轮流加入乳化剂中,每次少将水和油轮流加入乳化剂中,每次少量加入。量加入。制备某些食品乳状液就用此法。制备某
20、些食品乳状液就用此法。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1.5 乳状液的转型与破坏乳状液的转型与破坏乳状液的转型乳状液的转型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,乳化剂构型转变就状液类型的重要因素,乳化剂构型转变就会导致乳状液的转型。会导致乳状液的转型。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%以下以下的体系是稳定的,如果的体系是稳定的,如果不断加入内相液体不断加入内相液体,其体积超过其体积超过74.02%,内相有可能转变为外,内相有可能转变为外相,乳状液就相,
21、乳状液就发生转型发生转型。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫3.温度的影响温度的影响 有些使用有些使用非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂作为乳作为乳化剂的乳状液,当温度升高时乳化剂分子化剂的乳状液,当温度升高时乳化剂分子的亲水性变差,亲油性增强。在某一温度的亲水性变差,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时,由非离子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,这一型乳状液,这一温度称为温度称为转型温度转型温度(简称(简称PIT)。)。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.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
22、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为以油酸钠为乳化剂的苯在水中的乳状液为例,加入例,加入0.5moldm-3NaCl时可变为时可变为W/O型的。这是因为电解质浓度很大时,离子型的。这是因为电解质浓度很大时,离子型皂的离解度大大下降,亲水性也因此而型皂的离解度大大下降,亲水性也因此而降低,甚至会以固体皂的形式析出,乳化降低,甚至会以固体皂的形式析出,乳化剂亲水亲油性质的这种变化最终导致乳状剂亲水亲油性质的这种变化最终导致乳状液的变型。液的变型。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1.5.2 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升
23、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,凝速率加快,同时使界面粘度迅速降低,使聚结速率加快,有利于膜的破裂。使聚结速率加快,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。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫3.过滤破乳过滤破乳 当乳状液经过一个多孔性介质时,由于当乳状液经过一个多孔性介质时,由于油和水对固体润湿性的
24、差别,也可引起破乳。油和水对固体润湿性的差别,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。常用的是使用乳化剂,使其失去乳化能力。常用的是使用破乳剂。破乳剂也是一种表面活性剂,有很破乳剂。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高的表面活性,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分支结构,剂顶替走;但破乳剂分子一般具有分支结构,不能在界面上紧密排列成牢固的界面膜,从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大大降低。而使乳状液的稳定性大大降低。第三章第三
25、章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫5.电解质破乳电解质破乳 对于稀的乳状液,起稳定作用的是对于稀的乳状液,起稳定作用的是扩散双电层,加入电解质可破坏双电层,扩散双电层,加入电解质可破坏双电层,也能使乳状液聚沉也能使乳状液聚沉第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1.6 乳状液的应用乳状液的应用控制反应控制反应 许多放热反应,反应时温度急剧上升,许多放热反应,反应时温度急剧上升,能促进副反应的发生,从而影响产品质量。能促进副反应的发生,从而影响产品质量。若将反应物制成乳状液后再反应,即可避免若将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,在上述缺点。因为反应物分散成小液滴
26、后,在每个液滴中反应物数量较少,产生热量也少,每个液滴中反应物数量较少,产生热量也少,并且乳状液对象界面面积大,散热快,容易并且乳状液对象界面面积大,散热快,容易控制温度。高分子化学中常使用乳液聚合反控制温度。高分子化学中常使用乳液聚合反应,以制得较高质量的反应。应,以制得较高质量的反应。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.1.6.2 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型乳剂使型乳剂使用,不但药物用量少,而且能均匀地在植用,不但药物用量少,而且能均匀地在植物叶上铺展,提高杀虫、灭菌效率物叶上铺展,提高杀虫、灭菌效率4.1.6.3 沥青乳状液沥青乳状液 沥青的
27、黏度很大,不便于在室温下直沥青的黏度很大,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接用于铺路面。若用阳离子型乳化剂将其制成制成O/W型乳状液,则表观黏度大大降低,型乳状液,则表观黏度大大降低,并改善了对砂石的润湿性。并改善了对砂石的润湿性。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫微乳状液微乳状液 1950年,舒尔曼(年,舒尔曼(Schulman)发现)发现,在由水、油和乳化剂所形成的乳状液中加在由水、油和乳化剂所形成的乳状液中加入第四种物质(乳化助剂),当用量适当入第四种物质(乳化助剂),当用量适当时可以形成一种外观透明均匀的液时可以形成一种外观透明均匀的液-液分液分散体系,这就是微
28、乳状液(或微乳液)。散体系,这就是微乳状液(或微乳液)。定义定义:两种互不相溶液体在表面活性剂界面:两种互不相溶液体在表面活性剂界面膜作用下形成的热力学稳定的、各向同性的、膜作用下形成的热力学稳定的、各向同性的、低粘度的、透明的、均相的分散体系。低粘度的、透明的、均相的分散体系。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 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型和型和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型结构已有实验证明是球形,双型结构已有实验证明是球形,双连续型有各种模式。连续型有各种模式。油油水水第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4
29、.2 泡沫泡沫4.2.1 泡沫液膜的特点泡沫液膜的特点4.2.2 泡沫的稳定性泡沫的稳定性4.2.3 泡沫的破坏泡沫的破坏第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.2 泡沫泡沫表面活性剂的起泡作用表面活性剂的起泡作用第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.2.1 泡沫液膜的特点泡沫液膜的特点 B部分为两个气部分为两个气泡的交界处,界面是泡的交界处,界面是平坦的,平坦的,A是三个气是三个气泡的交界处,界面时泡的交界处,界面时弯曲的。弯曲的。三个气泡的液膜分界面的示意图三个气泡的液膜分界面的示意图 由拉普拉斯公式可知,由拉普拉斯公式可知,B处的压力比处的压力比A处高,所以处高,所以B部分液体总是
30、向部分液体总是向A部分流动,部分流动,使液膜不断变薄,最终可能导致破裂。使液膜不断变薄,最终可能导致破裂。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫 由于阻力的存在,膜达到一定的厚度由于阻力的存在,膜达到一定的厚度可能达到暂时平衡。从曲面压力看,膜之可能达到暂时平衡。从曲面压力看,膜之间间夹角为夹角为120度时,泡沫最稳定度时,泡沫最稳定。4.2.1 泡沫液膜的特点泡沫液膜的特点三个气泡的液膜分界面的示意图三个气泡的液膜分界面的示意图第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.2.1 泡沫液膜的特点泡沫液膜的特点 膜之间夹角为膜之间夹角为120度时,泡沫最稳定,所度时,泡沫最稳定,所以在多边形泡沫结
31、构中,大多数是六边形。以在多边形泡沫结构中,大多数是六边形。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.2.2 泡沫的稳定性泡沫的稳定性增加表面粘度增加表面粘度 表面粘度是液体表面上表面粘度是液体表面上单分子层内的单分子层内的粘度粘度,不是纯液体粘度。,不是纯液体粘度。单一的表面活性剂产生的泡沫,其稳单一的表面活性剂产生的泡沫,其稳定性不高,加入一些助剂后能显著提高泡定性不高,加入一些助剂后能显著提高泡沫的稳定性。原因在于沫的稳定性。原因在于助剂使表面粘度增助剂使表面粘度增加加,液膜不易收缩变薄而破裂。,液膜不易收缩变薄而破裂。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫形成气泡的保护膜形成气泡的保护
32、膜 泡沫的液膜具有一定的表面弹性能泡沫的液膜具有一定的表面弹性能对抗各种机械力的撞击对抗各种机械力的撞击 固体粉末附于气泡上时,既能阻止气泡固体粉末附于气泡上时,既能阻止气泡的相互聚结,也增大了液膜中流体的阻力。的相互聚结,也增大了液膜中流体的阻力。使液膜表面带电使液膜表面带电 液膜的两个表面带有相同的电荷,在液膜的两个表面带有相同的电荷,在液膜变薄时,因相同电荷间的排斥作用,液膜变薄时,因相同电荷间的排斥作用,阻止了液膜继续变薄。阻止了液膜继续变薄。第三章第三章 乳状液与泡沫乳状液与泡沫4.2.3 泡沫的破坏泡沫的破坏物理方法物理方法 主要是通过搅拌的方法击破泡沫,或主要是通过搅拌的方法击破泡沫,或者利用温度及压力的改变破坏气泡。此外,者利用温度及压力的改变破坏气泡。此外,消泡的物理方法还有离心法与紫外、红外、消泡的物理方法还有离心法与紫外、红外、X线照射法等。线照射法等。化学方法化学方法 一般是通过加入少量短碳链(如一般是通过加入少量短碳链(如C5C8)的醇或醚等类型的消泡剂。)的醇或醚等类型的消泡剂。