第七章 乳化剂与分散剂要点

（2）瓜尔胶 是从种子瓜尔素中提取得到，为非离子型、带支链的多糖－半 乳甘露糖， M＝2×105 ；
图 7-1
O／W 型乳液界面双电层示意图
扩散双电层的作用及影响： ① 由于电荷的排斥作用，使之阻止或减弱了液珠的碰撞，从而 减少了液珠分子的聚结，有利于乳液稳定性提高； ② 当液珠碰撞时，首先接触双电层，而真正的液珠分子间的碰 撞几率大大降低，或者说乳状液的界面膜增厚，乳液稳定性提高；
③ 当在乳状液中加入电解质时，双电层将变薄，会引起乳状液
滤纸润湿法：能快速展开的为 O／W 型
2、影响乳状液类型的因素 1）乳化剂的亲水性（HLB值） 易溶于水的乳化剂易生成 O／W 型乳状液，反之相反； 2）相体积 当水相体积＜26%时，只能形成 W ／ O 型 乳液；
当水相体积＞ 74%时，只能形成 O／W 型乳液；
当水相体积介于二者之间时，二者均有可能形成； 3）乳化剂分子构型 钾、钠等一价金属脂肪盐乳化剂，易生成O ／ W 型乳液； 钙、镁等二价金属脂肪盐乳化剂，易生成W ／ O 型乳液；
第七章 乳化剂与分散剂
第一节 概述
基本概念：
乳化：互不相溶的两种液体，其中一相以微滴状分散于另一相
中，这种作用称为乳化作用。 乳化形成的溶液称为乳化液；起乳化作用的表面活性剂称为乳 化剂。如棉布精练时精练液中的肥皂。 分散：若一相以微粒状固体均匀分散于另一液相中，这种作用
称为分散作用。
分散形成的溶液称为悬浮液；起分散作用的表面活性剂称为分 散剂。如还原染料悬浮体染色。
第二节
乳化作用
一、乳状液
1、定义 将油、水和乳化剂放于一起，在一定温度下，通过强剪切力搅 拌迫使一相以微滴状分散于另一相中，此时相界面的面积增大，体
系的稳定性降低，形成乳状液，这一过程称之为乳化。
组成：油、水、乳化剂； 分布：① 以液珠形式存在的一相称为分散相或内相；
② 连成一片的相称为分散介质或外相；
的稳定性降低； ④ 使用离子型表面活性剂作乳化剂时，由于有较强的扩散双电 层存在，会使乳液稳定性得以提高。
3）提高界面膜的物理性质 ① 提高表面活性剂的浓度，有利分子的定向排列，界面膜强度 提高，乳液稳定性提高；
图 7-2 表面活性剂形成界面膜示意图
② 选择疏水链较长、支化度小、亲水基在一端的表面活性剂， 由于其易形成胶束，且界面膜的强度高，故适合作乳化剂。
4）乳化器材料性质
亲水性强的器壁易得到O ／ W 型乳液；反之相反。
表 7－1 器壁性质对乳状液类型的影响
注：塑料为聚四氟乙烯；
第三节
乳化剂
一、乳化剂类型
表面活性剂型
高分子型 乳化剂分类
天然产物型
固体粉末型
1、合成表面活性剂类
1）阴离子型乳化剂
一般制作O／W型乳状液，HLB值在8－18之间，亲水性强。 羧酸盐 如三乙醇胺的脂肪酸盐、肥皂等
⑤
使用固体粉末作乳化剂 只有固体粉末既能被水润湿，又能被油润湿时，会停留在
界面上，才能起到乳化剂的作用。如如炭黑、碳酸钙、石英、粘土、 金属的碱式硫酸盐、金属氧化物（以及水合氧化物）以及硫化物等。
图 7－4 固体粉末的润湿性与乳状液类型示意图
根据Young公式可得：
式中：
－
固／油 间的界面张力；
类型： ① 水包油型（O／W），即内相为油，外相为水； ② 油包水型（W／O），即内相为水，外相为油；
2、来自百度文库状液的稳定性
从热力学角度讲，乳化为非自发过程，故乳状液是一种不 稳定体系。为了尽可能降低乳状液的不稳定性，可从两相间界面稳 定上着手来提高乳状液稳定性。 1）降低两相间的表面张力 作为乳状液，体系必然存在较大的界面，因而必定存在一定的 界面能，所以，这种体系总要力图减小界面，降低界面自由能，从 而最终使乳状液发生破乳、分层。因此，选择优异的表面活性剂作
聚氧乙烯脂肪醇醚类
（1）醚型
聚氧乙烯聚氧丙烯烷基酚醚类
脂肪酰胺的环氧乙烷加成物
聚氧乙烯烷基胺醚类
（2）酯型
① 脂肪酸环氧乙烷加成物，作W／O乳化剂 单酯： 双酯： ② 山梨糖醇酐脂肪酸类
Span系列（司派）：山梨糖醇酐脂肪酸酯， W／O型；
Tween系列（吐温）：山梨糖醇酐脂肪酸聚氧乙烯， W／O型； ③ 聚氧乙烯甘油醚脂肪酸单（双）酯
3）阳离子型乳化剂 C12－C22单烷基胺类
酰胺类
咪唑啉类 分类 季铵盐类 环氧乙烷双胺类 胺化木质素
2、高分子乳化剂 高分子乳化剂虽然无法显著降低溶液的界面张力，但是能在液
珠的界面上形成强度较高的界面膜，而且还能提高液相的粘度，因
此也是性能优良的乳化剂。 1）天然高分子
（1）魔芋胶
主要成分魔芋甘露糖，M＝104 ；
－
－
固／水 间的界面张力；
油／水 间的界面张力；
θ －在水相方向的接触角；
形成乳状液时，润湿固体较多的液体构成外相。
二、乳状液类型的鉴别和影响因素
1、乳状液类型的鉴别
电导法：电导性好的为：O／W 型
染色法：将油溶性染料加入乳状液中予以混 鉴别方法 合，若整体带色则为 W／O 型 稀释法：根据与液体相混溶性来判断；
③ 使用混合表面活性剂或添加其它物质，发挥其协同效应，提 高乳液的稳定性；
图 7－3 油／水界面生成的复合膜示意图
关键要素：一为水溶性，另一为含有与水形成氢键的有机物；
4）提高乳状液分散介质的粘度
根据斯托克斯的沉降速度公式：
由上式可知：外相粘度赿大，液珠的运动速度赿慢，液珠的 运动速度进赿间的碰撞机率减小，有利于乳液的稳定。
乳化剂是形成乳状液的首要条件，也有利于稳定性的提高。
如涂料印花使用的增稠剂乳化糊A（A帮浆），是煤油和水组成 的，当加入平平加O后，煤油－水的界面张力由 40ｍN／ｍ，降至 1ｍN／ｍ；乳化体系界面的能量降低，体系稳定性提高。
2）提高界面电荷
通常情况下，O／W 型乳状液中，液珠多半呈电负性；而 W／O 中液珠呈正电荷。受各种因素的影响，乳状液的界面都会形成双电 层，如图 7-1 所示。
硫酸盐
如聚氧乙烯烷基酚醚硫酸盐 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐等
阴离子型
磺酸盐
如烷基、烷基苯、烷基萘类， 聚氧乙烯烷氧基醚类等
磷酸酯类 如烷基、烷基聚氧乙烯醚类，
脂肪酸聚氧乙烯醚类等 亚磷酸酯类 如烷基聚氧乙烯醚类单、双酯
2）非离子型乳化剂
非离子乳化剂根据其亲水、亲油性，可作O／W型和W／O型
乳状液的乳化剂，主要类型有醚型和酯型二类。 聚氧乙烯烷基酚醚类