微乳液(课堂PPT)

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微乳液

微乳液

中相微乳状液的特点: 中相微乳状液的特点: •同时增溶油和水,可达60%~70% •存在两个界面且界面张力均很低,约<10-2 mN/m •大部分表面活性剂存在于中相微乳状液相中 在石油工业中,中相微乳状液的驱油效率最高,可达90%。 通过测定相图和界面张力,来研究影响因素。
水-表面活性剂-助表面活性剂三元系一般相图 表面活性剂各向同性单相区 各向异性 单相区
搅拌就形成O/W型乳液。农药常用此法。 型乳液。农药常用此法。 搅拌就形成 型乳液
• 界面复合物生成法:将两种乳化剂分别溶入油、水相, 界面复合物生成法:将两种乳化剂分别溶入油、水相,
再混合搅拌,使两种乳化剂在界面上形成稳定复合物。 再混合搅拌,使两种乳化剂在界面上形成稳定复合物。
• 轮流加液法:将水和油轮流加入乳化剂中,每次少量加入, 轮流加液法:将水和油轮流加入乳化剂中,每次少量加入,
由油酸钾和戊酸可制得苯和水的透明混合物, 由油酸钾和戊酸可制得苯和水的透明混合物, 由此而提出逆胶束模型
• 1959年,Schulman采用了 年 采用了 微乳状液的名称
水池 直径小于 100nm 的 热力 直径小于100nm 学稳定系统; 学稳定系统 ; 表面活性剂和 助剂在水和油中溶解度都很 助剂 在水和油中溶解度都很 界面张力接近于零。 小;界面张力接近于零。
形成O/W型或 型或W/O型乳状液。食品工业常用此法。 型乳状液。 形成 型或 型乳状液 食品工业常用此法。
影响分散度的因素( 影响分散度的因素(1)
• 分散方法:
分散方法与液滴大小
分散方法 桨搅拌 胶体磨 均化器 液体大小 / µm 1%乳化剂 5%乳化剂 10%乳化剂 3~8 2~5 不乳化 6~9 4~7 3~5 1~3 1~3 1~3

微乳液

微乳液

微乳液作为药物载体的应用
20世纪70年代,由于脂质体、无毒、无副作用 及无免疫性,脂质体开始用作药物载体。 被誉为“生物导弹”的脂质体作为药物载体也 具有一定的局限性。热力学不稳定,粒子分散 度大,与许多生物活性的药物结合率不高,以 及在液态下易氧化和水解等。
20世纪90年代立方液晶作为药物载体,引起了人们的极 大关注。立方液晶具有很多药物载体所应有的特性:如 热力学稳定、生物可降解等。但是,立方液晶体系非常 粘稠,需要较长的平衡时间,这给制备、科研和实际应 用造成了一定的困难
微乳液药物载体的组分选择
此外聚氧乙烯、Tween类的表面活性剂可以在不加助表 面活性剂的条件下形成微乳液,使其相行为变得简单。 从而减少了中等碳链长度的醇的使用,因为这些醇往 往具有一定毒性。
因此该类表面活性剂得到较为广泛的应用。
目前Tween80 tween20已应用于口服药物和非肠道吸收 药物。
微乳聚合、微胶囊、 微乳反应器、单分散颗粒
微乳液作为药物载体的应用
为提高药物疗效、降低药物毒副作用:开 发新药;转换药物剂型。开发新药耗资巨大, 历时长,筛选化合物命中率低。20 世纪90 年代初,命中率为1/10000,2000 年降为 1/100000。转换或开发新药物剂型成为研究 热点。药物载体是人们转换药物剂型的一种 有效方式。
• 一个最近的研究方向是启用无毒、水溶性适中的脂肪 酸或脂肪二醇! 甲基酯或乙基酯等
油相的选择
油相一般选择中等极性、体积较大的有机分子! 这类分子既能保证与脂溶性药物的相溶又能 够渗透表面活性剂界面膜! 使用最广泛的是异丙基十四酸酯和中等链长 的三酸甘油酯、异丙基棕榈酸酯及十二酸、十 四酸、油酸的酯类化合物
• CsA微乳比CsA软胶囊有更连续和更可靠的 吸收,以致减少服用剂量也能达到治疗效果,因此 降低了CsA所引起的毒

我的课件--微乳液

我的课件--微乳液

– 增加柔性,减少微乳液生成时所需的弯曲能,使微乳液
液滴易生成。 厚积薄发 学而知新
• 调节表面活性剂的HLB值;不是主要。
‹日期/时间›
乳状液与微乳状液及胶束溶液的性能比较


微▪ 乳单- 击第液此二级处编辑母版文本样式
乳状液
材 料 性能 合 质点大小
▪ 第三级
- 第四级
▪ 第五级
宏乳状液 >0.1µm




厚积薄发 学而知新
‹日期/时间›
检验水包油乳状液


▪ 单击此处编辑母版文本样式
- 第二级 加入水溶性染料

▪ 第-三第级四如级 亚甲基蓝,说

▪明第五级水是连续相。




加入油溶性的 染料红色苏丹 Ⅲ,说明油是 不连续相。
厚积薄发 学而知新
‹日期/时间›
微乳液形成机理


▪ 单击此处编辑母版文本样式
加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大,
表面活性也愈大。厚积薄发 学而知新
‹日期/时间›
表面活性剂的分类
阳离子型

1.离子型
▪ 单击此处编辑母版文本样式
阴离子型
机 表面活性- 第剂二级

▪ 第三级
- 第四级

▪ 第五级2.非离子型
两性型 小极性头 大极性头


显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混 用,否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
材 的辅助剂可▪使第O三级/W界面张力进一步下降,甚至降为负值。 最终导致界面-增第四加▪ 级第五,微级 乳形成.surfactant

胶体化学第x2章 微乳液

胶体化学第x2章 微乳液

1 1 3 a0 lc
4、R比理论
R比理论首先确定微乳液存在W/M/O 三相区,M为双亲区,并且从分子间 的作用力出发,定义了一个内聚能的比值即为R 比。 当R=1 时,M 区在理论上不发生任何趋向性弯曲。但是实际上由于温度等影响, 则发生一般性的弯曲,形成双连续结构。 当R<1 时,趋向形成O/W 结构; 当R>1 时,则趋向形成W/O结构。 通过R比,也可确定系统的增溶性质,进而得到微乳液的稳定结构。
Aoo 油相:O A ll 双亲膜:C A Lco 水相:W A Lcw A hh Aww AHco Aco = A Lco+ A Hco AHcw Acw
= A Lcw+ A Hcw
油/水界面上双亲膜中的相互作用能
分析水/油/SA的内聚能: 于是 在SA的亲油基一侧—— Aoo :油分子间的内聚能; All :SA亲油基间的内聚能;
¢ ° · Ë Å Ï
µ ¶´ ¹ õ µ ¶ Ê À ¸ º · Ê À 0.01~0.1 É m£ ¸ ¥ © Ï Ý § ¤ Ó ¢ ³ ± ©Ë ³ «Æ Ì Ê ´ ² Ä ¬ Å Ë Ø Á ­ ´ é ¸ ¨© À è Á ¸ ¸ ´ £ Ð ½ Í ° ¶ ® Ó Ý Ç Ó «° © ¸ Ý ¯ ¸ ³ æ £ Ï ©Í Ó ªÀ Ñ ¾ Í ¹
dγ Γ i dμ i Γ i RTd ln ci
Γ 为油水界面张力、i组分在界面上的吸附量为Γi 、化学位μi 、体相浓度ci 。若向 SA 系统中加入另一能吸附于界面(Γi 增大)组分,则将使γ进一步降低。通常 醇即具有这种作用,如下图示。
γ
增加助表面活性剂
cmc 界面张力随SA和aSA浓度的变化

微乳化技术及应用PPT课件

微乳化技术及应用PPT课件
7
微乳体系结构和性质的研究方法
▪ 光散射、双折射、电导法、沉降法、离心沉降和粘度测量法 等;
▪ 小角中子散射和X射线散射、电子显微镜法。正电子湮灭、 静态和动态荧光探针法、NMR、ESR(电子自旅共振)、 超声吸附和电子双折射等。
8
微乳液物理性将质低的浓表应面用活性剂胶团溶液注入油井
驱油工艺 用较高浓度表面活性剂,且注入的浆液是由三种或
其光学、催化及电流变等性质.
14
Step 1 Solubilization of reactants
Step 2 Contact of different of reactants
Metal ion
Water surfactant
Organic solvent
Reducing agent
Step 3 Reaction, nucleation and growth of primary particle
Figure1.1 Various stages in the growth of ultrafine particles in microemulsion15
反胶团微乳液制备的方式
(I) 反应物A
反应物B
(II) 可溶金属盐
(III)阳离子可溶盐
混合 加入还原剂
气泡穿过微乳液
发生化学反应
形成AB沉淀 还原反应
6
(3)中相微乳液及其制备
▪ 中相微乳液在三次采油中具有非常重要的作用。 ▪ 是双连续型微乳液的一种,必须与过量的水和过量的油平衡共存
(winsorⅢ型),故此又称为三相微乳液, 仅与过量的水平衡共存 (winsorⅡ型)的则称为上相微乳液(W/O型),与过量的油平衡共存 (WinsorⅠ型)的称为下相微乳液(O/W型)。 ▪ 采用盐度扫描法制备,当体系中油的成分确定,油水比值为1(V/V),以 及体系中表面活性剂和助表面活性剂的比例与浓度确定,如果改变体系 中的盐度,由低到高增加,依次得到三种状态即WinsorI ,Ⅲ, Ⅱ 型
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• a:固体粉末大部分处于油相,亲油性较强,形成W/O型乳状液 • b:固体粉末的亲油性和亲水性相当, W/O和O/W乳状液均可形
成,故得不到稳定乳状液 • c:固体粉末大部分处于水相,亲水性较强,形成O/W型乳状液
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乳状液的类型转化
• O/W型和W/O型乳状液相互转化的 现象,通常称为反相。
• 外加物质(乳化剂、电解质等) • 增加内相物质使其体积超过一定值
乳白色 蓝白色
0.1~0.03 µm
灰色半透明
0.05 µm和更小
透明
9
乳状液的物理性质
光学性质
• 外观差异 • 液珠大小不同,发生不同
程度的折射、反射和散射 • 胶体的光学性质
10
乳状液的物理性质
粘度
• 乳状液的粘度与内、外相粘度,内相的体积浓 度,液珠的大小及乳化剂的性质均有关系
• 当分散相浓度很小时,乳液粘度主要由分散介
• 轮流加液法:将水和油轮流加入乳化剂中,每次少量加入,
形成O/W型或W/O型乳状液。食品工业常用此法。 6
影响分散度的因素(1)
• 分散方法:
分 散 方 法 与 液 滴 大 小
分 散 方 法
液 体 大 小/mm 1% 乳 化 剂 5% 乳 化 剂 10% 乳 化 剂
桨 搅 拌 不 乳 化 3~8
12
乳化剂
乳化剂的存在是形成乳状液的必要条件 根据乳状液的类型,乳化剂可分成:
– 油包水型乳化剂 – 水包油型乳化剂
常用乳化剂
• 表面活性剂类 • 高分子乳化剂:动物胶、植物胶、聚乙烯醇等 • 天然乳化剂:卵磷脂、羊毛脂、阿拉伯胶等 • 固体粉末:粘土、二氧化硅 / 石墨、碳黑
13
乳化剂的选择
• 乳化剂或表面活性剂的选择主要依靠经验 • HLB(亲水亲油平衡) • 其它因素
Ostwald(1910)相体积理论:
最密堆积的圆球所占容器体积的为
74.02%;故由分散相体积>74.02% 和 <25.98%而定
• 乳化剂分子结构
• 乳化剂的溶解度
易溶于水:O/W 易溶于油:W/O
• 固体的润湿作用
• 器壁的性质
器壁亲水性强:O/W
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固体粉末的润湿性
90

90
90 水
S O S W O W c os
质的粘度所决定
• •
Einstein 粘度定律:2.5
< 0.02
0 1(h)
1/3
1
分散相的体积分数
h—体积因子, 对O/W型,h=111.3
乳状液的物理性质
电导
• 乳状液的电导取决于外相的电导 • 为确定乳状液类型的测定方法 • 是研究破乳及测定原油中微量水
含量的有效方法
3
乳状液的结构
• 简单乳状液 • 双重或多重乳状
液:相当于简单乳
液的分散相(内相) 中又包含了尺寸更 小的分散质点,通 称包胶相,常用作 活性组分的贮器。
4
乳状液的制备 —— 混合方式
• 机械搅拌:以4000~8000r/min速度,设备简单、 操作方便;但分散度低、不均匀,易溶入空气。
• 胶体磨:国产设备可制取10mm左右的液滴。 • 超声波乳化器: • 均化器(homogenizer):是机械加超声波的复
– 至少有一相分散于另一相中; – 规定了液珠的大小; – 热力学不稳定体系,通过加入第三组份可增加其稳定性。
• 乳状液的类型
2
乳状液的类型
分散相和分散介质均为液体,但互不相溶 或溶解度极小。 • “油在水中”,水包油型 —— (O/W) • “水在油中”,油包水型 —— (W/O)
类型鉴定方法 • 染色法:加入油溶性或水溶性染料,显微观察 • 稀释法:易被分散介质所稀释 • 电导法:O/W型比W/O型大得多
2~5
胶 体 磨 6~9
4~7
3~5
均 化 器 1~3
1~3
1~3
液滴大小
• 分散时间:对同一体
系和方法,随分散时间 延长液滴变小,但到一 定程度后不再改变。
t 分散时间 7
影响分散度的因素(2)
• 乳化剂浓度
在一定的范围内,增加浓
度对分散有利。
4
液滴直径/mm
• 乳化剂的常用量在1% 以下,油、水比例可 3
乳状液
(微乳状液)
与 泡沫
1
乳状液的定义
• Becher(1966):是一个非均相体系,其中至少有一
种液体以液珠的形式分散在另一种液体中,液珠直径一 般大于0.1mm。此种体系皆有一个最低的稳定度,并因 有表面活性剂或固体粉末的存在而大大增加。
• 乳状液定义的总结:
– 是多相体系,至少存在两个相; – 至少有两个液相; – 这两个液相必须不互溶;
(74.02%) • 环境条件(温度等)
在反相操作时,要防止乳状液被破坏! 18
乳状液的破坏
消除使乳状液稳定的因素
• 机械法
– 过滤、高速离心分离、泡沫分离、蒸馏、超声等
• 瞬间成皂法:将脂肪酸溶入油相,碱在水相,在界面上可
瞬间生成脂肪酸盐。只需稍微搅拌即可制得液滴小而稳定得乳 液。只限于用皂作乳化剂的体系。
• 自然乳化法:将乳化剂加入油中制成乳油,直接倒入水中
搅拌就形成O/W型乳液。农药常用此法。
• 界面复合物生成法:将两种乳化剂分别溶入油、水相,
再混合搅拌,使两种乳化剂在界面上形成稳定复合物。
– 乳化剂与分散相的亲合性 – 乳化剂的混合使用 – 对乳化剂的特殊要求
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乳化剂的稳定因素
可根据胶体稳定机理而定
• 降低界面张力 • 生成具有一定结构和机械强度的界面膜 • 界面带有电荷 • 固体粉末的稳定作用
固体粉末在油水界面 形成的保护膜具有较 高的机械强度
15
影响乳状液类型的因素
• 相体积
合装置。喷射压力可达60MPa,具有操作简便, 分散度高、均匀、空气不易混入等优点。可使 液滴的细度达0.5mm左右,所制备的乳液可长 达2年不分层。
5
乳状液的制备 —— 乳化剂加入方式
• 转相乳化法:乳化剂溶于油中,在剧烈搅拌下加水,先成
W/O型乳状液。再加水转相成O/W乳液。此法制得的乳液液滴 大小不均,且偏大,若配合胶体磨或均化器,可得均匀稳定液。
任意配合。分散相的 2
体积可高达90%以上而 仍有良好的稳定性, 1
油相已被分散介质挤
成薄膜状。
0.2 0.4 0.6 油酸钠浓度/molL-1
8
乳状液的物理性质
外观和性状
• 分散相和分散介质的折射率不同,外观不同 • 外观随内相液珠大小(分散度)而变化
液珠大小
乳状液外观
大颗粒小球
两相可区别
> 1 µm 1~0.1 µm
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