微乳液(课堂PPT)

乳白色 蓝白色
0.1~0.03 µm
灰色半透明
0.05 µm和更小
透明
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
质的粘度所决定
• •
Einstein 粘度定律： Sibree经验公式：
0
12.5
< 0.02
0 1(h)
1/3
Fra Baidu bibliotek
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
– 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
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影响乳状液类型的因素
• 相体积
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
油
90
90 水
S O S W O W c os
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。
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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。
– 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
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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
• 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
• 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
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。
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液滴直径/mm
• 乳化剂的常用量在1% 以下，油、水比例可 3
• 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。
（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
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
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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
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；