张浙宁§7.4影响乳状液类型的因素
§7.4影响乳状液类型的因素
谢谢大家！
如果分散相均为大小一致的不变形的球形液滴， 最紧密堆积的液珠体积只能占总体积的73.02%， 如果大于74.02%，乳状液就会破坏变型 若水的体积小于26%，只能形成W/O型乳状液 若水的体积大于74%，只能形成O/W型乳状液 若水的体积介于26%-74%之间，则O/W型和W/O 型的两种乳状液都有形成可能。
因此，如果水滴的聚结速度远大于油滴的 聚结速度，则形成O/W型乳状液，反之形成 W/O型乳状液。 如果两相聚结速度相近，则体 积分数大的相将构成外相。
影响乳状液类型的因素
三、乳化剂的分子构型
乳化剂分子在油–水界面处发生单分子层吸附时，极性 端伸向水相，非极性端则伸入油相。若将乳化剂比成 两头大小不同的“楔子”，那么截面小的一头总是指 向分散相，截面大的一头总是伸向分散介质。 经验表明：Cs+、Na+、K+等一价金属离子的脂肪酸盐 作为乳化剂时，容易形成O/W型乳状液，因为这些金 属皂的亲水性是很强的，较大的极性基被拉入水相而 将油滴包住，因而形成了O/W型乳状液。
影响乳状液类型的因素
而Ca2+、Mg2+、Al3+、Zn2+等高价金属皂则易生成W/O 型乳状液，因为这些金属皂的亲水性比Na+、K+等脂肪 酸盐弱。 这些活性剂分子的非极性基(共有两个碳链)大于极性基， 分子大部分进入油相将水滴包住，因而形成了水分散 于油的W/O型的乳状液。 只有定向楔排列才能是最紧密堆积，故一价金属皂得 O/W型，而用高价金属皂则得W/O型乳状液。
水 油
W/O型
例外：一价银皂类，作为乳化剂形成 例外：一价银皂类，作为乳化剂形成W/O型乳状液 型乳状液
影响乳状液类型的因素
五、双界面张力
胶体化学之乳状液
导电法
O/W的导电性比W/O的要好。但使用离子型乳化剂 是，即使是W/O型乳状液，或水相体积分数很大的 W/O型乳状液，其导电性也颇为可观。
影响乳状液稳定性的因素：
乳状液特点:
多相系，相界面积大，表面自由能高，热力学不稳定系统。
1、表面张力的影响。
。
三、乳状液的破坏
乳状液的完全破坏叫破乳。
破乳的机理： 1.絮凝：此过程中，连续相在液滴与界面间排泄出来， 分散相的液珠聚集成团，但各液珠皆仍然存在，这 些团常常是可逆的。在液滴与界面之间“接触”面 的周界上的界面最薄。 2.聚结：此过程中，膜发生破裂，各个团合成一个大 滴，导致液滴数目的减少和乳状液的完全破坏。此 过程是不可逆的。
界面膜的强度和紧密程度是决定乳状液稳定性的重要因素: ①使用足量的乳化剂。 ②选择适合分子结构的乳化剂。
3、界面电荷的影响―乳状液稳定的电理论。 4、外相粘度的影响。 5、固体乳化剂对乳化液的稳定作用。
选择乳化剂的一般原则：
①具有良好的表面活性，可以降低表面张力，在形 成的乳化液外相中，有良好的溶解能力。 ②在油―水界面上，能够形成稳定的、紧密排列的界 面膜。 ③能够适当增大外相的粘度，减小液滴的聚结速度。 ④水溶性乳化剂和油溶性乳化剂混合使用，具有较 好的乳化效果。 ⑤应该满足乳化体系的特殊要求。 ⑥应该用最小的浓度和最低的成本达到乳化效果， 并且乳化工艺简单。
乳状液的应用：
乳状液在工农业生产、日常生活以及生理现象中 有着广泛应用。
1. 控制反应 许多化学反应是放热的，这会使温度急剧 升高，促进副反应的发生。如果将反应物制作成乳状液， 不仅可以利用其界面大、接触充分的特点提高反应效率， 而且大界面有利于散热，从而可以提高产率。 2. 农药乳剂 将杀虫药等制作成乳状液，可以使之均匀 地铺展在植物上，用量少且效率高。如顺式氯氰菊酯微 乳液就在农药上有了较好的运用。 3. 纺织工业 天然纤维与人造短纤维在纺前要用油剂处 理从而增强纤维的机械强度、减少摩擦和增加抗静电性 能等。 4. 乳化食品 乳化食品在生活中是非常常见的。我们日 常喝的牛奶、豆浆等都是天然的乳化食品，人造的有人 造奶油等等。 5. 制革工业 在皮革的加工上，我们常常要“上油”。 这里的“油”，便是乳状液。将它涂在表面上，可以提 高皮革的牢固度、柔软性和拉伸性能。
乳状液实验
2.乳状液类型的鉴别方法
染色法：选择一种仅溶于油但不溶于水或仅溶 于水不溶于油的染料加入乳状液。若染料溶于 分散相，则在乳状液中出现一个个染色的小液 滴。若染料溶于连续相，则乳状液内呈现均匀 的染料颜色。因此，根据染料的分散情况可以 判断乳状液的类型。
3.乳状液的破坏及转相
加破乳剂法：破乳剂往往是反型乳化剂。 加电解质法：不同电解质可能产生不同作用。 加热法：升高温度可使乳化剂在界面上的吸附 量降低，溶剂化层减薄，降低了介质粘度，增 加了布朗运动。 高压电法：在高压电场的作用下，使液滴变形， 彼此连接合作，分散度下降，造成乳状液的破 坏。（只适用于W/O型乳状液 ）
七.实验报告要求
1．实验名称：要用最简练的语言反映实验的内容。 2．实验目的：要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。 3．实验原理：要写明依据何种原理、操作方法进行实验。 4．仪器和材料：选择主要的仪器和材料填写。如能画出实验装置的 结构示意图，再配以相应的文字说明更好。 5．操作步骤：要写明经过哪几个具体实验操作步骤，也可用流程图 说明。 6．实验结果：从实验中测到的数据计算结果，或从图像中观察实验 现象。 7．分析与讨论：是根据实验过程中所见到的现象和测得的数据进行 讨论，首先要判断实验结果是否为预期的，然后根据自己所掌握 的理论知识和查阅资料所获得的知识，对实验结果进行有针对性 的解释、分析，做出结论。讨论可写上实验成功或失败的原因， 对实验中的异常现象、实验(设计)后的心得体会、改进建议等等。 8．思考题：实验完成后对思考题的解答。
四.实验步骤
1.乳状液的制备 （1）Ⅰ型乳状液 在150mL具塞锥形瓶中加入2%的油酸钠水溶液40mL，然后分别 加入40mL苯（每次约加2mL）,每次加入苯后剧烈摇动，直到看 不见分层的苯相。 （2）Ⅱ型乳状液 在100mL 具塞锥形瓶中加入0. 2%Tween-80水溶液10mL，然后分 别加入10mL苯，（每次约加1mL），每次加苯后剧烈摇动，直 到看不到分层的笨相。 （3）Ⅲ型乳状液 在100mL具塞锥形瓶中加入0.2%Span-80苯溶液14mL，然后分别 加入水6mL ，（每次约加1mL），每次加水后剧释法：取试管一支，装水一半，用滴管取 乳状液Ⅰ一至两滴于水中，观察现象并记录之。 （2）染色法：取2mL乳状液Ⅰ于试管中，加入亚 甲基蓝溶液1滴，摇匀，取乳状液Ⅰ滴于载玻片 上，显微镜观察，记录显蓝色的是分散相还是连 续相。 （3）电导法：将30mL乳状液Ⅰ倒入50mL小烧杯 中，测其电导率。 （4）在上述方法中任选一种方法对另外两种乳状 液类型进行鉴别。
《应用胶体与界面化学》05乳状液及微乳状液解析
分散相：乳状液中以液滴的形式存在的一相；分散介质：连成一片的相（ 外相或连续相） 例如： 牛奶、血浆、豆浆、原油、生橡胶液、大部分农药 黄色 (分散相） 油（oil） 水(water) 蓝色 （介质） 水(water) 油（oil）
类型 水包油 （O/W) 油包水 （W/O)
两种乳状液——O/W型和W/O型乳状液
第二节 决定和影响乳液类型的因素
为了形成稳定的乳状液所必须加的第三组分通常称为乳化剂。
油、水相的性质和体积比，乳化剂和添加剂的 性质，温度，形成乳状液时的器壁性质
（1）界面能量降低说 若 若
膜油 > 膜水 膜油 < 膜水
构成O/W型 构成W/O型
溶解度大、界面张力小的一侧易构成外相
确定乳状液的类型，一般有稀释法、染色法
和电导法等几种 （1）稀释法：乳状液能为其外相液体所稀释
（2）染色法
将微量的油溶性染料加到乳状液中，若整个
乳状液带有颜色，则是W/O型乳状液，如只有小
液滴带有颜色，则是O/W型乳状液。
（3）电导法：以水为外相的O/W型乳状液有较好
的电导性能，而W/O型乳状液的电导性能很差。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
W/O型的两种乳状液都有形成可能。
第三节 乳状液的稳定性
一. 乳状液的不稳定性 乳状液
乳状液是热力学不稳定体系
分层、聚结与絮凝、 变形和破乳
破乳 两相分离
两相分离
分层
聚结
絮凝 聚沉
破乳 破乳与分层不同，是使两种液体完全分离 破乳的方法很多，如加热破乳、高压电破乳、
过滤破乳、化学破乳等。
加入表面活性更强但不能形成保护膜的表面活性剂
(如戊醇、辛醇、十二烷基磺酸钠等）
胶体化学总复习(三)
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2018/7/26
2．染色法 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W/O型乳 状液，如果只有液滴带色的是O/W型乳状 液。若用水溶性染料其结果恰好相反。
染色法微观示意图(以苏丹Ⅲ为例）
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2018/7/26
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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2018/7/26
五、轮流加液法
将水和油轮流加入乳化剂中，每次少 量加入。 制备某些食品乳状液就用此法。
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2018/7/26
三、乳状液的物理性质
• 一、黏度性质 • 乳状液的黏度取决于组成、浓度、内相与外相 的黏度以及乳化剂的性质。 • 二．电性质 • 乳状液的电导取决于分散介质即外相的电导， 因此O/W型乳状液的电导明显高于W/O乳状液的电导 • 三、光学性质 • 乳状液属于粗分散体系，由于分散相的尺寸处 于胶体粒子大小上限以上，通常为0.1～10μ m或更 大，而可见光波波长介于0.4～0.8 μ m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。
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2018/7/26
乳状液的类型
乳状液 可分为 两大类型 油包水，W/O，水分散在油中 水包油，O/W，油分散在水中
O/W (水包油型)
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W/O (油包水型)
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2018/7/26
乳化剂
仅仅两种不相容的纯液体（如油和水） 并不能形成乳状液，它们必须在乳化剂 （如肥皂）的作用下才能稳定。 为得到稳定的乳状液，必须设法降低 分散体系的表面自由能，不让液滴互碰后 聚结，于是主要的是要加入一些表面活性 剂，也被称为乳化剂。
第七章 乳状液
第七章乳状液7.1乳状液•乳状液是一种多相分散体系，它是一种液体以极小的液滴形式分散在另一种与其不相混溶的液体中所构成的，其分散度比典型的憎液溶胶低得多。
•凡由水和…油”(广义的袖)混合生成乳状液的过程，称为乳化。
乳状液1.油/水型即水包油型 (O/W) 如：润肤露2.水油型即油包水型 (W/O) 如：牛奶•当液体分散成许多小液滴后，体系内两掖相间的界面积增大，界面自由能增高，体系成为热力学不稳定的，有自发地趋于自由能降低的倾向，即小液滴互碰后聚结成大液滴，直至变为两层液体。
为得到稳定的乳状掖，必须设法降低分散体系的界面自由能，不让液滴互碰后聚结。
为此，主要的是要加入一些表面活性剂，通常也称为乳化剂。
•乳化剂是乳状液形成所必不可少的成分，乳化剂分子往往有两个分别亲水和亲油的端基，亲水基与水结合，亲油基与有结合，在水和由之间形成过渡层，从而降低水和由的界面张力，使溶液得以乳化。
7.2 乳状液的制备和物理性质一、混合方式1.机械搅拌用较高速度(4000—8000r/min)螺旋桨搅拌器制备乳状液是实验室相工业生产中经常使用的一种方式。
2.胶体磨将待分散的体系由进料斗加入到胶体磨中，在磨盘间切力的作用下使待分散物料分散为极细的液滴，乳状液由出料口放出。
3.超声波乳化器靠压电晶体或磁致伸缩方法产生的超声波破碎待分散的液体。
4.均化器均化器实际是机械加超声波的复合装置。
将待分散的液体加压，从一可调节的狭缝中喷出，在喷出过程中超声波也在起作用。
二、乳化剂的加入方式1.转相乳化法将乳化剂先溶于油中，在剧烈搅拌下慢慢加水，加入的水开始以细小的液滴分散在油中，是W/O型乳状液。
再继续加水，随水量增多，乳状液变稠，最后转相变成O/W型乳状液。
2.瞬间成皂法将脂肪酸加入油相，碱加入水相，两相混合，在界面上即可瞬间生成作为乳化剂的脂肪酸盐。
3.自然乳化法将乳化剂加入油中，制成乳油溶液．使用时，把乳油直接倒入水中并稍加搅拌，就形成O/W型乳状液。
乳状液稳定性影响因素总结
乳状液稳定性影响因素总结乳状液是多相分散体系，具有热力学不稳定性，液滴有自动聚结的趋势。
早期的乳状液稳定性理论已注意到添加表面活性剂、聚合物，甚至固体粒子等对乳状液状液的形成和类型的重要作用，然而稳定性的理论横型一直并不十分清楚。
在油/水界面上表面活性剂定向吸附单层膜的研究揭示了乳状液稳定性的可能图像：乳状液不稳定方式：分层、沉降、絮凝、聚集、聚结、变型、破乳等，如图所示：乳状液的稳定因素在实际应用中乳状液的稳定性是指分散相液滴对聚结的抑制能力。
分散相液滴的聚结速度在衡量乳状液稳定性中最为重要，它可以通过测定单位体积乳状液中液滴数目随时间的变化来实现。
乳状液中液滴聚结成大液滴，最终发生破乳，这一过程的速度主要与下列因素有关：界面膜的物理性质，液滴间静电排斥作用，高聚物膜的空间阻碍作用，连续相的黏度，液滴大小与分布，相体积比，温度等。
在这些因素中以界面膜的物理性质、电性作用和空间阻碍作用最为重要。
（1）界面膜的物理性质乳状液分散相液滴相互碰撞是发生聚结的前提。
聚结不断地进行，小液滴变成大液滴，直至破乳。
在液滴碰撞而聚结的过程中液滴界面膜的机械强度是決定乳状液稳定性的首要因素。
为使界面膜有大的机械强度，界面膜必须是凝聚膜，构成界面膜的表面活性剂分子间有强烈的侧向作用力。
界面膜还须有良好的膜弹性，以使因液滴碰撞而局都损坏时能自动修复。
（2）电性作用乳状液液滴表面可因多种原因而带有某种电荷：离子型表面活性剂的电离，某些离子在液滴表面的吸附，液滴与介质的摩擦等。
o/w型乳状液液滴的带电对防止液滴的聚集、聚结以至破乳起重要作用。
根据胶体稳定性理论，范德华力使液滴相互吸引，当液滴接近至表面双电层发生重叠时静电排斥作用阻碍液滴的进一步接近。
显然，若排斥作用大于吸引作用液滴不易碰撞和聚结，乳状液稳定；反之，则将发生聚结和破乳。
至于w/O型乳状液，水滴带电少，且因连续介质介电常数小，双电层厚，静电作用对乳状液稳定性影响较小。
§7.4影响乳状液类型的因素
影响乳状液类型的因素
二、聚结速率理论
1957年Davies提出了的一个关于乳状液类型的 定量理论。 这一理论认为，当油、水和乳化剂一起振荡或 搅拌时，形成乳状液的类型取决于油滴的聚结 和水滴的聚结两种竞争过程的相对速度。 搅拌停止后，油滴和水滴都会发生聚结，其中 聚结速度快的相将形成连续相，聚结速度慢的 相被分散。
影响乳状液类型的因素
乳状液是一个复杂的多分散体系，影响其类型 的因素很多，总结起来，主要有以下几种： 一、相体积 二、聚结速率 三、乳化剂分子构型 四、楔子理论 五、双界面张力 六、乳化剂的溶解度 七、润湿性
影响乳状液类型的因素
一、“相体积”理论 相体积”
如果分散相均为大小一致的不变形的球形液滴， 最紧密堆积的液珠体积只能占总体积的73.02%， 如果大于74.02%，乳状液就会破坏变型 若水的体积小于26%，只能形成W/O型乳状液 若水的体积大于74%，只能形成O/W型乳状液 若水的体积介于26%-74%之间，则O/W型和W/O 型的两种乳状液都有形成可能。
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影响乳状液类型的因素
而Ca2+、Mg2+、Al3+、Zn2+等高价金属皂则易生成W/O 型乳状液，因为这些金属皂的亲水性比Na+、K+等脂肪 酸盐弱。 这些活性剂分子的非极性基(共有两个碳链)大于极性基， 分子大部分进入油相将水滴包住，因而形成了水分散 于油的W/O型的乳状液。 只有定向楔排列才能是最紧密堆积，故一价金属皂得 O/W型，而用高价金属皂则得W/O型乳状液。
影响乳状液类型的因素
四、楔子理论 楔子理论
乳化剂在界面层，呈“大头”朝外， “小头”向里的几何构形，使表面积最 小，界面吉布斯函数最低，界面膜更牢 固。
生物制药工艺学详解
1、生物药物是以生物体、生物组织或其成份、代谢产物为原料（包括组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物）综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。
2、现代生物药物分四大类：（1）重组DNA药物（又称基因工程药物）（2）基因药物：以遗传物质DNA、RNA为物质基础制造的药物一般把采用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其他生物技术制造的蛋白质、抗体或核酸类药物统称为生物技术药物，在我国又统称为生物制品。
（3）天然生物药物（4）合成或半合成生物药物3、生化药物分离纯化原理：总的原则：A根据分配率不同将其分配到两个或几个物相中，再用机械法分离。
B在某一相中，外加一定力（电泳、离心、超滤）使混合组分分离。
具体：（1）根据分子形状和大小不同进行分离。
如差速离心与超离心、膜分离（透析，电渗析）与超滤，凝胶过滤法。
（2）根据分子电离性质的差异性进行分离。
如离子交换法，电泳法，等电聚焦法。
（3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离。
如溶剂提取法，逆流分配法，分配层析法，盐析法，等电点沉淀法，及有机溶剂分级沉淀法。
（4）根据物质吸附性质的不同进行分离。
如选择性吸附法与吸附层析法。
（5）根据配体特异性进行分离—亲和层析法。
4、分离纯化早期和精制阶段使用方法的选择原则分离纯化早期使用方法的选择：大处理量，相对低分辨率；精制阶段分离方法：高分辨率第三章生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离5.细胞培养液的预处理方法。
1）细胞及蛋白质的处理：（1）加入凝聚剂（2）加入絮凝剂（3）变性作用（4）吸附（5）等电沉淀（6）加各种沉淀剂沉淀2）多糖的去除可用酶解转化为单糖、黏多糖可与一些阳离子表面活性剂如十六烷基溴化铵（CTAB）和十六烷基氯化吡啶（CPC)生成季铵盐络合物沉淀去除。
3）高价金属离子的去除A离子交换法通过阳离子交换树脂。
B沉淀法6、常用的细胞破碎方法有哪些？1）机械法：匀浆法、珠磨法、超声波2）物理法：干燥、冻融、渗透压冲击3）化学法：化学试剂处理、制成丙酮粉4）生物法：酶解法、自溶7、固液分离方法有哪些？1）、细胞及蛋白质的处理：（1）加入凝聚剂：Al2(SO4)3·18H2O、AlCl3·6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3；（2）加入絮凝剂絮凝剂：有机高分子，易溶，链长，活性功能基团多。
实验四乳状液的制备及类型鉴别
实验四乳状液的制备及类型鉴别一、实验目的1、掌握乳状液的制备方法。
2、熟悉乳化剂的使用及乳状液类型的鉴别方法。
3、熟悉乳状液的一些破坏方法。
二、实验原理乳状液是指一种液体分散在另一种与它不相溶的液体中所形成的分散体系。
乳状液有两种类型, 即水包油型(O/W) 和油包水型(W/0)。
只有两种不相溶的液体是不能形成稳定乳状液的，要形成稳定的乳状液，必须有乳化剂存在，一般的乳化剂大多为表面活性剂。
表面表面活性剂主要通过降低表面能、在液珠表面形成保护膜、或使液珠带电来稳定乳状液。
乳化剂也分为两类，即水包油型乳化剂和油包水型乳化剂。
乳状液的类型可用外观法、稀释法、染色法、滤纸润湿法、电导法等方法进行鉴别，而乳状液的破坏可用加破乳剂法、加电解质法、加热法、电法等三、实验仪器及药品100mL 具塞锥形瓶2 个，大试管5 支，25mL 量筒2 个，100mL 烧杯3 个，滴管3 个、滤纸苯(化学纯),油酸钠(化学纯),3mol/L HCl 溶液 1 ％、5％油酸钠水溶液，2％油酸镁苯溶液，0.25mol/LMgCl2 水溶液，饱和NaCl 水溶液，亚甲基蓝溶液。
四、实验内容1．乳状液的制备在100mL 具塞锥形瓶中加入15mL 1 ％油酸钠水溶液，然后分别加入15mL 苯，(每次约加1mL )，每次加苯后剧烈摇动，直到看不到分层的苯相。
这样制得I型乳状液。
在另一个100mL 具塞锥形瓶中加入15mL 2% SPAN苯溶液，然后分别加入15mL 水，(每次约加1mL)，每次加水后剧烈摇动，直到看不到分层的水相。
这样制得H型乳状液。
2．乳状液类型鉴别(1 )稀释法：分别用小滴管将一滴I 型和H型乳状液滴入盛入自来水的烧杯中，观察现象并记录。
( 2)染色法：取两只干净试管，分别加入1〜2mL I型和H型乳状液，向每支试管中加入一滴亚甲基蓝溶液，观察现象。
( 3)滤纸润湿法：取一张滤纸，用玻璃棒将配制好的乳状液滴在滤纸上，观察现象，并记录，根据实验现象判断乳状液的类型。
乳状液稳定性的影响因素和表达
乳 状 液 的 稳 定 性 不 仪 有 热 力 学 问 题 , 还 有 动 力 学 问 题 , 而 且 后 者 往 往 是 更 重 要 的 。 影 响乳 状 液 稳 定 性 的 因 素 很 多 , 但 界 面 膜 的 作 用 是 最 重 要 的 因 素 之 一 , 因 为 乳 状 液 的稳 定 与 否 , 与液 滴 的 聚 结 密 切 相 关 , 而 界 面 膜 则 是 聚 结 的 主 要 障碍 。
1. 4 沉 降 由于 汕 相 和 水相 密 度 不 同 , 在 重力 作用 下液 滴 将上 浮 (油 为 分散相 ) 或 下 降 ( 水为 分 散 相 ) 。 由 S ot k es 公 式 可 知 , 沉 降 速 度 与 液 滴 的 半 径 成 正 比 , 与 密 度 成 正 比 , 与 介 质 的 粘 度 成 反 比。 液 滴较大 , 油 水密 度 差 较 大 时 , 液滴 易 沉 降 。 液 滴体 积 较 小 时 , 由 于 布 朗 运 动 , 液 滴 趋 于 扩 散 , 不 易沉降 。 体相粘度 大 , 则沉降阻力大 , 乳状液不 易沉降 ; 反 之 , 则有利于 沉降。
1 . 5 粘 度 的 影 响 由 S ot k es 公 式 可知 , 乳 状 液 的 液 滴 沉 降 速 度 与 连 续 相 的 粘 度 成 反 比 。 ` 当液 滴 相 互 靠 近时 , 两 个变 形 液 滴之 问 的 连 续 相 液 体的 排出 直 接受 其粘度 的影 响 , 粘度 越 大 , 连 续 相 液 体排 出速 度 越 慢 , 液 滴 絮 凝 的 速度 越 低 . 甚 至 不 能 发 生 液 滴 絮 凝 。 因 此 , 乳 状 液 分 散 介 质 的 粘 度 越 大 , 则 分 散 相 液 滴 运 动 的速 度 越 慢 , 有 利 于 乳 状 液 的 稳 定 。 实 践 中 , 许 多 溶 于 分 散 介 质 中的 高 分 子 物 质 常 用 做 增 稠 剂 , 以 提 高乳 状 液 的 稳 定 性 。 当然 , 高分 子 物 质 的作 用 并 不 限 于 此 , 往 往 还 能 形 成 比较 坚 固 的 界 面 膜 。 总 之 . 外 相 粘 度 大 有 利 于 乳 状 液 的 功 力 稳 定性 , 但 不 一 定 有 利 于乳 状 液 的聚 结 稳 定 性 。
乳状液类型的鉴别方法
若外相染色，则为W/O型。
乳状液类型的鉴别
(3)染色法 同理，也可用水溶性染料测定乳状液的类型，结 果恰好相反。如甲基橙加入乳状液中，若能溶解，则 乳状液是O／W型，否则乳状液是W／O型。 若同时用油溶性和水溶性染料分别做实验，则结 果更可靠。常用的油溶性染料有苏丹红等，水溶性染 料有甲基橙、刚果红等。
四、乳状液的转型 乳状液的转型
• 转型的实质是分散相液滴聚结而变成连续相， 与此同时分散介质被分散成新的分散相。
O/W型乳状液转变为W/O型乳状液过程
乳状液的转型因素
（1)乳化剂类型的改变 在某乳状液中加入其反型乳化剂，此转型乳化剂即 为破乳剂。如脂肪酸的钠皂是O／W型乳化剂，在搅拌 下向由它配制的O／W型乳状液中加入氯化钙，少量时 可使该乳状液破乳，加量大时使该乳状液转型，变为 W／O型乳状液。此外，向由金属皂配制的乳状液中加 入酸，可使脂肪酸皂转化为脂肪酸，后者无乳化能力， 导致破乳，此法常称为酸化破乳 (acidatedemulsification)。
乳状液类型的鉴别
(4)电导法 多数油是不良导体，水是良导体。O／W型乳状液 有一定的或较好的 导电性能，而W ／O型乳状液的导 电性能却很差或测不出其电导率。通过电导(conductance) 的测定可区别乳状液类型。简便的鉴别法是： 将电流计的两极插入乳状液中，构成回路。若有电流 显示，即为O／W型乳状液，否则是W／O型乳状液。 但是含水量很高或用离子型乳化剂的W／O型乳状液， 有时也会有导电性。但由于影响的因素较多，如乳化 剂的类型、相体积等，所以该法虽简便，但不十分准 确。
乳状液类型的鉴别
(1)稀释法 稀释法乳状液能为其外相液体所稀释(diluted)而不影响 其稳定性。利用该原理，若将水加到乳状液中，乳状 液除了黏度等性质正常变化外，仍然处于稳定状态， 证明其为O／W型乳状液，否则即为W／O型乳状液。 如向豆浆和牛奶中加水，均不破坏其稳定性，因为它 们是O／W型乳状液；同理，可通过向乳状液中加油来 判断其是否为W／O型乳状液，如奶油是W／O型乳状 液，向其中加入油脂，不破坏其稳定性。
乳状液和泡沫
石蜡 W/O乳化剂 润湿剂 洗涤剂 增溶剂 | |————| 聚乙二醇
O/W乳化剂
乳化效率
§7.5 乳化剂的分类与选择 用HLB值与乳化效率关系图作判定
HLB值
§7.5 乳化剂的分类与选择
表面活性剂在界面发生吸附：浓度达到一定程度后， 吸附膜强度较高
加入脂肪醇、脂肪酸或脂肪胺可显著提高界面膜的强 度和粘度。
§7.3 乳状液的稳定因素
固体粉末的稳定作用：界面膜强度
s固-油>s油-水+s固-水，固体完全处于水中 s固-水>s油-水+s固-油，固体完全处于油中 s油-水>s固-水+s固-油，固体处于油-水界面间，稳定作用
界面膜强度较高 有一最佳值
天然产物乳化剂：磷脂类、甾类、水水溶性树脂（阿 拉伯胶、胍胶）、海藻胶类等，通常与其他乳化剂混 用
固体粉末：
表面活性剂的HLB值
Griffin（格里芬）提出了用HLB(hydrophilelipophile balance，亲水亲油平衡)值来表示表面 活性剂的亲水性
变型：
乳化剂类型的变更 相体积影响 温度影响 电解质影响
破乳：絮凝——》聚结
絮凝
§7.8 乳状液的不稳定性——分层、变型、破乳
破乳方法：
加热 / 冷冻 高压电破乳 过滤破乳 化学破乳
取代破乳：加入新表面活性剂破坏原来界面膜， 新界面膜强度较低
§7.9 微乳液（自学）
微乳液：
转相温度（PIT）：与HLB值大致呈线性关系
通过测量电导确定PIT O/W型：PIT较储存温度高20-60oC W/O型：PIT较储存温度低10-40oC
乳状液的制备的介绍
• 4、乳化方法 • 工业上制备乳状液的方法可按乳化剂、 水的加入顺序与方式大致分为转相乳化 法、自然乳化法、机械乳化法三种。
• （1）转相乳化法 先将加有乳化剂的油类加 热成液体，然后边搅拌边加入温水，开始 时加入的水以微滴分散于油中，呈W/O型 乳状液，再继续加水，随水量的增加乳状 液逐渐变稀，至最后黏度急剧下降，转相 为O/W型乳状液。
• 乳液中被分散的相成为分散相，另外一相 称为分散介质或连续相。 • 1、决定乳状液类型的因素 • 决定乳状液类型的条件如下： （1）使用亲油性强的乳化剂易生成W/O型乳 状液，使用亲水性强的乳化剂易生成O/W 型乳状液；
• （2）互不相容的两种液体的体积比，在不 使用乳化剂时，一般以两相中体积大的一 相为连续相； • （3）乳化过程的搅拌方法和条件； • （4）乳化容器内壁若为易被润湿的表面， 易形成O/W型乳状液，反之，易形成W/O 型乳状液。
界面活性剂的分类
阴离子型：亲水基团可解离成帶负 电荷的阴离子 阳离子型：亲水基团可解离成带 正电荷的阳离子 两性离子型：亲水基上同时具有正、 负电荷，酸性条件下呈现阳离子基 团特性
界面活性剂
非离子型：亲水基团不解离不带电荷，以极 性官能基如羟基（-OH）、醚基（-O-）、亚 胺基（-NH-）等和水分子产生氢键
阳离子型界面活性剂
• 第一级铵盐（Primary Amine Salt）RN+H3X• 第四级铵盐（Quaternary Ammonium Salt） RN+R1R2R3X• 吡啶盐（Pyridinium Salt）R-N+ X• 磷盐（Phosphonium Salt） RP+(CH3)3X• 硫盐（Sulfonium Salt） RS+(CH3)3X-
第7章乳状液
1天然高分子
天然高分子主要是各种动物胶和植物胶、纤维素、淀粉等，
植物胶的主要成分为中性或酸性多糖，由半乳甘露糖和其它糖组 成。常见的这类物质有阿拉伯胶、瓜尔胶。田箐胶、摩芋胶等
1）瓜尔胶 瓜尔胶是由种子瓜尔素中提取的，是一种非离子型。
带支链的多糖－半乳甘露糖。瓜尔胶的分子量为
2×105。
2）田菁胶
40 ℃。
乳状液配制温度的确定： O／W乳状液就须在低于PIT 2～4℃的温度下配制，然后再冷却 至贮存温度。 W／O乳状液，制备温度应高于PIT2～4℃，然后再升温至贮存温
度。
7.5.2表面活性剂的乳化能力
1表面活性剂乳化能力 1)效能 表面活性剂的效能（effectiveness）即乳化能力，它是以加入表面 活性剂后使溶剂（水）的表面张力降至最低值来衡量的，而不管表
b酯型
脂肪酸环氧乙烷加成物有单酯和双酯两种结构 RCO(EO)nH（单 酯），RCO(EO)nOOCR双酯）通常是两者的混合物，一般用作 W/O乳化剂。
7.4.2高分子乳化剂
常用的高聚物乳化剂有聚乙烯醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物
羧甲基纤维素钠盐以及聚醚型非离子表面活性剂等。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。
7.5 乳化剂的选择与乳状液的制备 7.5.1乳化剂的选择
①大多有良好的表面活性，能降低表面张力，在欲形成的乳状液
外相中有良好的溶解能力； ②乳化剂在油水界面上能形成稳定和紧密排列的凝聚膜； ③水溶性和油溶性乳化剂的混合使用有良好的乳化效果； ④乳化剂应能适当增大外相的粘度，以减小液滴的聚集速度；
1）离心分离法 在相同的离心速度下将欲比较稳定的乳状液分离一定时间（如 1min，5min，10min等）观察它们的分层情况，分层时间需时间 越长的越稳定。
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高的一边弯曲以降低其面积，从而降低表面自由能。
因而，当γ膜-油>γ膜-水时，得到O/W型乳状液，
当γ膜-油<γ膜-水时，得到W/O型乳状液。
影响乳状液类型的因素
六、乳化剂溶解度的影响
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。
分配系数比较大时，容易得到O/W型乳状液， 分配系数越大，O/W型乳状液越稳定。
影响乳状液类型的因素
乳状液是一个复杂的多分散体系，影响其类型 的因素很多，总结起来，主要有以下几种： 一、相体积 二、聚结速率 三、乳化剂分子构型 四、楔子理论 五、双界面张力 六、乳化剂的溶解度 七、润湿性
影响乳状液类型的因素
一、“相体积”理论
如果分散相均为大小一致的不变形的球形液滴， 最紧密堆积的液珠体积只能占总体积的73.02%， 如果大于74.02%，乳状液就会破坏变型 若水的体积小于26%，只能形成W/O型乳状液
若水的体积大于74%，只能形成O/W型乳状液
若水的体积介于26%-74%之间，则O/W型和W/O
型的两种乳状液都有形成可能。
影响乳状液类型的因素
二、聚结速率理论
1957年Davies提出了的一个关于乳状液类型的 定量理论。 这一理论认为，当油、水和乳化剂一起振荡或 搅拌时，形成乳状液的类型取决于油滴的聚结 和水滴的聚结两种竞争过程的相对速度。 搅拌停止后，油滴和水滴都会发生聚结，其中 聚结速度快的相将形成连续相，聚结速度慢的 相被分散。
影响乳状液类型的因素
四、楔子理论
乳化剂在界面层，呈“大头”朝外， “小头”向里的几何构形，使表面积最 小，界面吉布斯函数最低，界面膜更牢 固。
水
油
O/W型
影响乳状液类型的因素
五、双界面张力
一个界面膜必有两个面，故有两个界面张力，即γ膜-水 和γ膜-油，在形成乳状液时，界面会倾向于向界面张力
乳状液类型的鉴别
源自乳状液的类型： 水包油型，微小油滴分散在水中，符号O/W 油包水型，微小水滴分散在油中，符号W/O 鉴别乳状液类型的方法 染色法 在乳状液中加入少许油溶性或水溶性的染 料，在显微镜下观察是内相还是外相被染色。 稀释法 取少量乳状液滴入水中或者油中，若乳状 液能在水中稀释即为O/W 型；在油中稀释则为W/O型 导电法 未加离子型乳化剂时，O/W导电性比W/O 型强
亲水亲油平衡值（HLB）
HLB值是一个相对值，规定亲油性强的 石蜡（完全无亲水性）的HLB值为0亲水 性强的聚乙二醇（完全是亲水基）的 HLB值为20，以此标准制定出其他表面 活性剂的HLB值。HLB值越小，亲油性 越强；反之，亲水性越强。
亲水亲油平衡值应用领域
亲水亲油平衡值的概念主要应用于表面活性剂应用领 域。表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综 合亲和力称为亲水亲油平衡值物质的亲水性或亲油性 可从其亲水亲油平衡值上看出来，HBL 低于9的相对 是亲油的，高于9的相对亲水。表面活性剂的亲水亲油 平衡值于其应用有着密切的关系。亲水亲油平衡值在 3~6的表面活性剂适合用作W/O型(油包水型，油为外 连续相）乳剂，亲水亲油平衡值在8~18的表面活性剂 适合用作O/W（水包油相，水为外连续相）型乳剂。 亲水亲油平衡值在13~18的表面活性剂适合用作增溶剂, 润湿剂，分散剂，亲水亲油平衡值在7~9的表面活性剂 适合做润湿剂，乳化剂等。
分配系数比较小时，则为W/O型乳状液，分配 系数越小， W/O型乳状液越稳定。
影响乳状液类型的因素
七、润湿性
对于固体粉末作为乳化剂的稳定乳状液时，只 有润湿固体的液体大部分在外相时，才能形成 较为稳定的乳状液。 当接触角θ<90°时，固体粉末大部分被水润湿， 则易形成O/W型乳状液； 当θ>90º时，固体粉末大部分被油润湿，则形成 W/O型乳状液； 当θ=90º时，形成不稳定的乳状液。