第八章乳状液
乳状液的制备和性质
• 聚结
絮凝物的液滴发生合并，原来的小液滴的液膜被
破坏，形成体积较大而界面积较小的液滴的过程，
是一个不可逆过程。絮凝是聚结的前奏，聚结则
是乳状液被破坏的直接原因，它会导致液滴数目
的减少和乳液的完全破坏(油水分离)
• 破乳
乳状液最后变成油水两相分离的过程，中间一般
经过絮凝或聚结过程
破乳过程：
分散相的微小液滴首先絮凝成团, 但这时仍未完
微乳液前景展望
• 微乳系统的理论研究和应用开发取得了显著的成 就，微乳液作为一种热力学稳定的体系，其所具 有的超低界面张力和表面活性剂所具有的乳化、 增溶、分散、起泡、润滑和柔软性等性能使其不 但在化妆品、农药、三次采油等领域有实际的和 潜在的应用价值，而且在其他领域，例如土壤修 复、食品化学、分析、造纸、电子、陶瓷、机械
乳状液转相影响因素 • 相的添加顺序
•பைடு நூலகம்乳化剂的性质
• 相体积比 • 体系的温度 • 电解质和其他的添加物
四、微乳状液
• 微乳状液（microemulsion）是由水、油、 表面活性剂和助表面活性剂自发生成的一 种热力学稳定的、各向同性的、透明(或半 透明)的分散体系，粒径在1～100 nm 之 间。微乳由于除了具有乳剂的一般特性之 外，还具有粒径小、透明、稳定等特殊优 点。
全失去原来各自的独立性 分散相凝聚成更大的液滴, 在重力场作用下自动 分层
常见破乳方法
1) 加入适量破乳剂 2) 加入电解质
3) 用不能生成牢固的保护膜的表面活性物质 代替原来的乳化剂
4) 加热 5) 电场作用
• 乳状液无论是工业上还是日常生活都有广
泛的应用，有时必须设法破坏天然形成的
乳状液，如石油原油和橡胶类植物乳桨的
乳状液(详细分析：乳状液)共7张PPT
• “大头”朝外形成两种类型的乳状
亲水基是“大头液”, O / W
憎水基是“大头”, W/O
如K, Na等碱金属皂类 00-8-1 一价的银肥皂例外.
如Ca, Mg, Zn等两价金属皂
类.
3
形成定向楔的界面
1.乳状液的稳定性
(1)降低界面张力
(2)形成定向楔的界面 (3)形成扩散双电层
若 F-O > F-W , 则形成O/W型乳化剂
一价碱金属皂类易溶于水难溶于油
若F-W > F-O , 则形成W/O型乳化剂
高价金属皂类易溶于油难溶于水 00-8-1
<
→
2 1.乳状液的稳定性
1.乳状液的稳定性
§9 - 9 乳状液
(1)降低界面张力
(2)形成定向楔的界面
乳化剂的亲水端和憎水端的截面积常大小不等. 当它吸附在乳状液内
§9 - 9 乳状液
乳化剂负离子定向吸附在油-水界面上, 带电的一端指向水, 反离 子则呈扩散状分布, 形成扩散双电层, 它一般具有较大的热力学电势 及较厚的双电层, 使乳状液处于较稳定的状态.
(4)界面膜的稳定作用
乳化过程也可以理解为分散相液滴表面的成膜过程, 界面膜的 厚度, 特别是膜的强度和韧性, 对乳状液的稳定性起着举足轻重的 作用.
的界面层时, 常呈现“大头”朝外, “小头”朝里的构型, 如同一个个楔子
密集地钉在圆球上. 这种构型使得分散相液滴的面积最小, 界面吉布斯函
(§数49)界- 最9面乳膜低状的液稳,定而作用且界面膜更牢固.
高价金属皂类易溶于油难溶于水 一种液体分散到另一种互不相溶的液体中, 产生大量新的液-液界面, 表面吉布斯函数增大. 固体颗粒在油-水界面上的三种润湿情况 当粒子易被油润湿时, 粒子大部分处于油中, W / O乳状液, 如炭黑, 石墨粉等. 加入某些能与乳化剂发生化学反应的物质, 消除乳化剂的保护作用. (左) >90 , 颗粒不能被水润湿而更多地进入油中; 如牛奶, 含水石油, 炼油厂的废水, 乳化农药等. (右) < 90 , 颗粒能被水润湿而更多地进入水中. §9 - 9 乳状液 破乳或去乳化作用: 使乳状液破坏的过程. (右) < 90 , 颗粒能被水润湿而更多地进入水中. 此外, 加热, 加入高价电解质, 加强搅拌, 离心分离, 以及电泳法等皆可加速分散相的聚结, 达到破乳的目的.
乳状液(emulsion)
——界面张力差理论 一个界面膜必有两个面，故有两个σ。σ较 大的相易成为分散相。因这样可减少该面的面积，结果是在高σ这 边的液体就成了内相（分散相） ——乳状液制备工艺 例，玻璃类亲水性容器中乳化易形成O/W 型，塑料类亲油性容器中，易形成W/O型 ——相体积理论 量较多者易为分散相。界限：0.7402
（2）乳化炸药的主要组分 ）
——无机盐的水溶液 热溶解于水形成 作为分散相，提供氧化剂，一般由硝酸铵加
——碳质燃料 作为分散介质，提供还原剂。粘度合适的石油产品 均可选作碳质燃料。选择原则：既要形成稳定的W/O乳状液，又要 使乳化系统在确定的温度下变得稠厚，不能流动：柴油、重油、机 油、凡士林、复合蜡等。多与乳化剂一起溶解后，再与氧化剂乳化 2012-5-2 13
关于答疑与考试
2012-5-2
14
请弹技02级全体同学 请弹技 级全体同学 接受江棂和白晨艳的衷心祝愿
祝大家 身体好，学习好，素质高 今后能为祖国的强盛，为自己美好的前 程努力工作
2012-5-2
2004年6月16日全部结束
15
2012-5-2 8
●电破乳 常用于W／O型乳状液的破乳：高压电场中，极 性乳化剂分子转向而降低界面膜的强度。同时，水滴极化后相互吸 引排成一串。当电压升至一定强度(一般在2000V／cm以上)时，小 液滴瞬间聚结成大水滴而破乳 ●表面活性剂破乳 是目前工业上最常用的破乳方法。选择 能强烈吸附于油—水界面上的表面活性剂，如异戊醇，顶走原来的 乳化剂，在油—水界面形成新膜，但新膜的强度比原乳化剂形成的 膜降低很多，因而容易失去稳定性而破乳。这种表面活性剂叫破乳 剂 ——除以上方法外，还有离心法、超声波法等。实际是多种方法 并用。如原油破乳，加热、电场和添加破乳剂三者同时进行
乳状液
1. 乳状液的定义及类型
由两种（或两种以上） ●定义 由两种（或两种以上）不互溶或部分互溶的液体形成的 分散系统，称乳状液。示例：牛奶、含水石油、乳化农药、 分散系统，称乳状液。示例：牛奶、含水石油、乳化农药、化妆 食品（如蛋黄酱）、 ）、乳化炸药等皆属此类 品、食品（如蛋黄酱）、乳化炸药等皆属此类 乳状液中一相为水， 表示。 ●类型 乳状液中一相为水，用“W”表示。另一相为有机物， 表示 另一相为有机物， 如苯、苯胺、煤油，皆称为“ 表示。 如苯、苯胺、煤油，皆称为“油”，用“O”表示。油作为不连续 表示 相分散在水中， 水包油型， 表示； 相分散在水中，称水包油型，用O／W表示；水作为不连续相分 ／ 表示 散在油中， 油包水型， 表示。 散在油中，称油包水型，用W／O表示。多重型，例，W/O/W ／ 表示 多重型，
（3）破乳技术 ）
——引入 工业生产中常遇到破乳问题， 如采出的原油是 ／ O 引入 工业生产中常遇到破乳问题，如采出的原油是W／ 型乳状液，必须破乳脱水后才能进炼油厂加工。 型乳状液，必须破乳脱水后才能进炼油厂加工。常用的破乳方法有
2012-4-23 10
在一些乳状液中添加无机盐会引起破乳作用， ●添加无机盐 在一些乳状液中添加无机盐会引起破乳作用， 对不同的乳化剂， 对不同的乳化剂，作用机理有所不同 ●温度变化 ——升温 可增加乳化剂的溶解度，降低在界面的吸附量，削 升温 可增加乳化剂的溶解度，降低在界面的吸附量， 弱保护膜；升温还可降低外相粘度，增加液滴碰撞机会， 弱保护膜；升温还可降低外相粘度，增加液滴碰撞机会，利于破乳 ——冷冻 也能破乳。非离子型乳化剂的乳状液在相转变温度 冷冻 也能破乳。 时处于不稳定状态， 时处于不稳定状态，不充分搅拌就会破乳 以碱性皂作为乳化剂的乳状液中添加酸， ●添加酸 以碱性皂作为乳化剂的乳状液中添加酸，皂变为脂 肪酸析出， 肪酸析出，失去乳化作用而破乳 用分散相易润湿的过滤材料过滤乳状液， ●过滤 用分散相易润湿的过滤材料过滤乳状液，液滴润湿过 滤材料聚集成薄膜，导致乳状液破坏。 滤材料聚集成薄膜，导致乳状液破坏。例，W／O型乳状液通过填 ／ 型乳状液通过填 充碳酸钙的过滤层， ／ 型乳状液通过塑料网 型乳状液通过塑料网， 充碳酸钙的过滤层，O／W型乳状液通过塑料网，都可能会引起破 乳
第八章_乳状液与泡沫
c. 油/水
固/油 固/水 固体完全处于油水界面
或三个界面中没有一个大于另两者之和
§8-4 影响乳状液类型的因素
一、相体积与乳状液液类型
由立体几何计算，最紧密堆积的液珠体积只能是总体 积的74.02%，若分散相体积大于74.02%时，乳状液会破坏 变型。 水<26%时，只能形成W/O 乳状液 水>74%时，只能形成O/W 乳状液 水26～74%时，则可能形成O/W或W/O乳状液 在多数情况下，液球大小不一，甚至内相是多面体结 构，则相体积和类型的关系不符合上述规律。
第八章 乳状液与泡沫
1
§8-1 乳状液
一、定义
乳状液：是至少有一种液体以液滴的形式分散在另一种液体之中
形成的体系。 分散的液球一般大于0.1μm，其稳定性因为表活剂或固体粉末的
存在而大大增强。通常将乳状液中以液珠形式存在一相称为内相（分
散相或不连续相），另一相称外相（分散介质或连续相）。 乳状液总有一相是水（或水溶液），以W表示。另一相是与水不 相溶的有机液体，简称为“油”相，以O表示。外相为水，内相为油 的乳状液称为水包油乳状液，用“O/W”表示，内相为水、外相为油 的乳状液称为油包水乳状液，用“W/O”表示。
§8-8 乳状液的不稳定性—分层-变型-破乳
一、变型的影响
1、乳化剂类型的变更 按楔子理论，乳化剂的构型是决定乳状液类型的重要因 素，如果某一乳化剂从一种构型转变为另一种构型，就会导 致乳状液的变型。例如，用钠皂稳定的乳状液是O/W型的， 加入足够量的二价正离子（如Ca2+、Mg2+等）或三价正离子 （或Al3+）能使乳状液变成W/O型。这是因为有下列化学反 应发生： 2Na·皂＋Mg2+ → Mg·皂＋2Na+ 2、相体积的影响 从相体积与乳状液的类型关系已知，乳状液的内相体积 占总体积的74%以下的体系是稳定的，如果再不断加入内相 液体，其体积超过74%，内相有可能将转变为外相，乳状液 就发生变型。
乳状液
三、影响分散度的因素 1．分散方法 2．分散时间 均化器法较好 最佳时间要由实验确定
3．乳化剂浓度 最佳浓度要由实验确定
4.振荡方式 间歇比连续振荡效果好
四、乳状液的物理性质 1.液滴的大小和外观 有一定的粗略的联系。
• 2.光学性质 反射现象显著，也有部分散射 • 3.粘度 外向的粘度起主导作用（内向浓度不大 时） 水包油型，Ф增加，η/η0 增加 • 4.电导 导电性能决定于外相。鉴定依据
4 加热法
升温（２）可以 降低外相的粘度。
5．机械法
机械法破乳包括离心分离、泡沫分离、 蒸馏和过滤等。
能使原油破乳的物质具有以下特点：
(1)能将原来的乳化剂从液滴界面上顶替出 来，而自身又不能形成牢固的保护膜； (2)能使原来作为乳化剂的固体粉末(如沥青 质粒子或微晶石蜡)完全被原油或原油中的 水润湿，使固体粉末脱离界面进入润湿它的 那一相，从而破坏了保护层； （3)破乳的物质是一种O/W型乳化剂， 目前常用的是聚醚型表面活数剂——聚 氧乙烯—聚氧丙烯的嵌段共聚物，
水 水 水 水 油 油
油内相（不连续相） 水外相（连续相） (a)水包油型(O/W) 图10-16
水内相（不连续相） 油外相（连续相） (b) 油包水型(W / O)
乳状液类型示意图
乳状液必须有乳化剂存在才能稳定。
常作乳化剂的是： (i)表面活性剂； (ii)一些天然物质；阿拉伯胶等 (iii)粉末状固体。CaCO3，BaSO4等 乳化剂之所以能使乳状液稳定，主要是由于 (i)在分散相(内相)周围形成坚固的保护膜； (ii)降低界面张力； (iii)形成双电层。 3.乳状液的转型与破坏 W/O和O/W两种类型的乳状液，在一定外界条件下可相互 转化变型。 在生产中有时需把形成的乳状液破坏，即使其内外相分离 (分层)，这叫破乳。
乳化理论_精品文档
HLB 的加和性例题
混合乳化剂中存在甲、乙、丙三种组分，其 HLB 分别是8、14、16，其用量为 3.0、0.5、 0.5 ，求混合物的 HLB 值。 解：
3.0
8
0.5
14
0.5
16 9.75
3.0 0.5 0.5 3.0 0.5 0.5
3.0 0.5 0.5
例题：配方中HLB 的计算和选择
稳定性
室温
50℃
○
×
○
×
○
×
○
×
○
×
○
×
○
×
○
○
○
×
冻、熔点 × ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○
乳化剂在化妆品中的用量
乳化剂质量 油相质量 乳化剂质量
10%～20%
高纯度化乳化剂 非烃乳化剂 囊体乳化剂 液晶乳化剂 天然系乳化剂 其他
乳状液的基本性质
外观和液珠的大小？ 粘度？ 稳定性？
化妆品工艺学理论部分
第一节 乳化理论
乳状液基本类型 乳化剂 乳状液性质 乳状液制备
乳状液定义及分类
1. 乳状液
乳状液是一个非均相体系，其中至少有一种 液体以液滴的形式分散在另一种液体中。分 散的液珠直径一般大于 0.1μm。这种体系都 有一个最低稳定度，这个稳定度可因有表面 活性剂或固体粉末的存在而大大增加。
容器性质对乳状液类型的影响
水相
油相
煤油
变压器油
液体石蜡
容器 玻璃 塑料 玻璃 塑料 玻璃 塑料
蒸馏水
O/W W/O O/W W/O O/W W/O
油酸钠溶液（0.1mol·L-1） O/W 两种 O/W W/O —
—
磺酸钠溶液（0.1%）
乳状液20111028
油 油
水 水 水 水 油 油
油内相（不连续相） 水外相（连续相） (a)水包油型(O/W) 图10-16
水内相（不连续相） 油外相（连续相） (b) 油包水型(W / O)
乳状液类型示意图
乳状液必须有乳化剂存在才能稳定。
常作乳化剂的是： (i)表面活性剂； (ii)一些天然物质；阿拉伯胶等 (iii)粉末状固体。CaCO3，BaSO4等 乳化剂之所以能使乳状液稳定，主要是由于 (i)在分散相(内相)周围形成坚固的保护膜； (ii)降低界面张力； (iii)形成双电层。 3.乳状液的转型与破坏 W/O和O/W两种类型的乳状液，在一定外界条件下可相互 转化变型。 在生产中有时需把形成的乳状液破坏，即使其内外相分离 (分层)，这叫破乳。
五、微乳状液相图
相图是用相律来讨论平衡体系中相组 成随温度、压力、浓度的改变而发生 变化的关系图。
相图很直观，对理解微乳状液的形成 和各种缔合肢体间的关系，是一个非 常有用的工具。
六、微乳状液的性质
(1)光学性质 多数乳光 (2)颗粒大小及均匀性 越小越均匀 (3)导电性质 与外相有关 (4)稳定性 稳定 (5)超低界面张力 (6)碳链数的相关性 碳原子数目的匹配
8.凝胶有哪些基本性质？ 9.超强吸水剂的结构，组成和吸水性能有何 关系？ 10.固体吸附剂吸附的基本规律是什么？同系物 吸附的Traube规则是什么？ 11.固体对表面活性剂吸附有哪些类型和特点？ 12.什么是表面活性剂的洗涤作用？ 13.污垢有几种类型？有那几种粘附力？ 14.液体和固体的污垢驱除的机理分别是什么？ 影响表面活性剂洗涤作用的因素有哪些？ 15.烷基糖苷（ＡＰＧ）有何优点？ 16.助洗剂有哪些主要成分？举例说明。
（2） 内相化学反应机理
第八章 乳状液2015.8
5. 原油破乳剂特点
①能将原来的乳化剂从液滴界面上顶替出来，而自身又不能 形成牢固的保护膜。
②能使原来作为乳化剂的固体粉末(如沥青质粒子或微晶石
蜡)完全被原油或原油中的水湿。使固体粉末脱离界面进入润
湿它的那一相，从而破坏了保护层。
破乳剂与乳化剂分子结构区别
（1）乳化剂分子结构选择直连、饱和链、取代基在链端，具 有一定分子量就行
液，反之则形成W/O型。
④器壁性质 乳化过程中，器壁的亲水性和亲油性对乳状液的类型有 一定影响。亲水性强的器壁易成O/W型乳状液，亲油性强的 器壁易成W/O型乳状液。
2.乳状液类型的鉴别
①稀释法 将数滴乳状液滴入蒸馏水中，若在水中立即散开，则为 O/W型乳状液；否则为W/O型乳状液。
②染色法 在乳状液中加数滴水溶性染料(如亚甲蓝溶液)，若被染成 均匀蓝色，则为是O/W型乳液；如内相被染成蓝色(这可在显
为了提高乳化剂的表
面活性，提高乳状液稳定
性，常采用复合乳化剂体 系或加入能够增加乳状液 稳定性的物质。
油-水界面上的复合膜
复合膜理论表明，只有界面膜中的乳化剂分子紧密地排列 形成凝聚膜，方能保证乳状液稳定。
③界面电荷 （1）乳状液界面电荷主要是电离、吸附或液滴与介质间摩擦
而产生的。
（2）对O/W型乳状液，电离与吸附带电同时发生。
而改变乳状液类型。
④电解质 加入电解质后减少了分散相粒子上的电势，使表面活性剂 离子和反离子之间的相互作用增强，降低了亲水性，有利于变
为W/O型乳状液。
3. 乳状液的破坏
乳状液稳定主要因素是应具有足够机械强度保护①化学法
在乳状液中加入反型乳化剂，会使原来的乳状液变得不稳定而 破坏，因此，反型乳化剂即是破乳剂。无机盐类、无机酸、高分破 乳剂。
第第八 乳状液
油 水
胶体及界面化学
39
§8.4 影响乳状液稳定的因素
容易被油润湿的炭黑、石墨粉等，可作为W/O 型乳状液的稳定剂。
水
油
胶体及界面化学
40
§8.4 影响乳状液稳定的因素
5.其他因素
分散相粘度越大越稳定，分散相与分散介质密度 差越小越稳定。
沈钟, 赵振国, 王果庭 编著. 胶体与表面化学(第三版). 北 京: 化学工业出版社. 2019. 8.
胶体及界面化学
2
本章主要内容
§8.1 概述 §8.2 乳状液的制备和性质 §8.3 乳状液的类型和影响类型的因素 §8.4 影响乳状液稳定的因素 §8.5 乳化剂的分类与选择 §8.6 乳状液的分层、变型和破乳 §8.7 微乳状液 §8.8 乳状液的应用
Colloid and Interface Chemistry
Chapter 8 Emulsion 化工学院基础部物理化学教研室
Wuhan University of Science and Technology College of Chemical Engineering and Technology
I
II III
胶体及界面化学
33
§8.4 影响乳状液稳定的因素
2.双电层理论
负离子型SAA为乳化剂时，正离子溶于水，负离 子非极性基插入油。水相带正电，油相带负电，带电 一端指向水，反离子形成扩散双电层，热力学电势及 较厚的双电层使乳状液稳定。
胶体及界面化学
34
§8.4 影响乳状液稳定的因素
3.界面膜理论
如果水的体积小于26%，只能形成W/O型乳状液 若水的体积大于74%，则只能形成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。
第八章 胶体和乳状液要点
21
临床医学专业《基础化学》
作者及主讲：张国林
2.液体表面上的吸附 (1)液体的表面张力
一类表面张力随浓度的
增加而略有上升。
二类表面张力随浓度的
增加缓慢下降。
三类表面张力随浓度的
增加先急剧下降，当浓度 超过一定值后，下降变慢，
水溶液表面张力与浓度的关系
直至不再变化。
2018年10月5日
2018年10月5日
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临床医学专业《基础化学》
作者及主讲：张国林
第二节 表面自由能与吸附作用
一、比表面和表面自由能 二、吸附现象
2018年10月5日
8
临床医学专业《基础化学》
作者S0)
表面现象与物质的表面积密切相关。一定体 积或一定量物质的分散程度愈大，表面积就愈 大。通常用比表面S0表示多相分散系统的分散 程度。 A A S0 或 So V m 当固体或液体分散的愈细小，比表面愈大，表 面现象愈显著。例如半径为r的球形体，其比表面为
粗分散系
＞100nm
悬浊液 溶胶
胶体分 散 系
1～100nm
大分子 溶液 ＜1nm 真溶液 高分子
分子分 散 系
小分子 或离子
均相、稳定、透明、分 散相扩散快、不沉降
2018年10月5日
6
临床医学专业《基础化学》
作者及主讲：张国林
二、胶体分散系
胶体是分散系的一种，其分散相粒子的直径在 1～100 nm范围内，即一种或几种物质以１～１00 nm的粒径分散于另一种物质中所构成的分散系统 称为胶体分散系 。 溶胶 胶体分散系 大分子溶液 缔合胶体
2018年10月5日
13
临床医学专业《基础化学》
乳状液的基本知识
乳状液的基本概念乳状液的定义乳状液是一种非均多相体系，其中至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散于另一种与它不相混溶的液体之中，液珠的直径一般大于0.1μm，这种体系皆有一个最低的稳定度，此稳定度可因有表面活性剂或固体粉末的存在而大大增加，因此，在该体系中加入表面活性剂或某些固体粉末可使其具有一定的稳定性。
我们把这种能使不相溶的油水两相发生乳化而形成稳定乳状液的物质叫做乳化剂，其大多是由亲水亲油基所组成的两亲结构表面活性剂。
通常，把乳状液中以液珠形式存在的那一相称为分散相(内相或不连续相)，另一个相称为分散介质(外相或连续相)。
因此，一般乳状液是由分散相、分散介质和乳化剂所组成。
乳状液的生成条件对于纯水和纯油无论怎样搅拌它们绝不会形成乳状液，因为这两种液体彼此强烈地排斥。
要想制备稳定的乳状液，必须满足下述三个条件，缺一不可：(1)存在着互不相溶的两相，通常为水相和油相。
(2)存在有一种乳化剂(通常是一类表面活性剂)，其作用是降低体系的界面张力，在其微珠的表面上形成薄膜或双电层以阻止微液珠的相互聚结，增加乳状液的稳定性。
(3)具备强烈的搅拌条件，增加体系的能量。
乳状液的类型常见的乳状液有两类，一类是以油为分散相，水为分散介质的称为水包油型(O/W)乳状液。
另一类是以水为分散相，油为分散介质的称为油包水(W/O)型乳状液。
根据“相体积”理论，当水油比相当时，即如果水相或者油相的体积占总体积的26%~74%时，将引起多重乳化现象。
所谓多重乳状液是W/O和O/W两种类型同时存在的乳状液，即水相中可以有一个油珠，而此油珠中又含有一个水珠，因此可用W/O/W表示此种类型。
同样，也存在O/W/O型乳状液。
乳状液类型的鉴别方法根据油包水(W/O)和水包油(O/W)乳状液的不同特点，可以鉴别乳状液的类型，但是，有时一种方法往往不能得出可靠的结论，可以多种方法并用。
常用的方法有：(1)稀释法乳状液能与其外相(分散介质)液体相混溶，故能与乳状液混合的液体应与其外相相同。
乳状液的制备
开题报告一课题概述1.1 乳状液的概念乳状液是一种或几种液体以液滴（微粒或液晶）形式分散在另一种与之互不相溶的液体中构成具有相当稳定度的多相分散体系。
由于它们外观往往呈乳状，故称为乳状液或乳化液。
形成的新体系内由于两液相的界面积增大，界面能增加，属热力学不稳定体系，但如果加入可降低体系界面能的第三种组分―乳化剂，则可使分散体系稳定性大大提高。
乳状液中以液滴形式被分散的一相称为分散相（或是内相，不连续相），连成一片的另一相称为分散介质（或是外相，连续相），即一般乳状液是由分散相、分散介质和乳化剂三部分组成[1]。
乳状液的分散相直径一般为0.1～10μm。
从乳状液的液珠直径范围来看，它部分属于粗分散体系。
常见乳状液通常为，一相是水或是水溶液，另一相是与水不相混溶的有机液体，如油脂、蜡等。
两种互不相溶的有机液体组成的油包油型乳状液也存在，但实际应用很少。
1.2 乳状液的应用乳状液在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
牛奶、奶油、冰淇淋等食品，雪花膏、洗面奶等化妆品，乳胶漆、敌敌畏乳油、金属切削液及乳状炸药等均为乳状液，乳状液随处可见。
下面就以其在工业生产中某些方面的应用及优点为例作简要介绍[1-2]。
1.2.1乳状液在医药行业中的应用口服药、注射药、外用药多被制成乳状液。
乳状液形式的口服药，如把蓖麻油分散乳化成O/W 型乳状液，可以起到掩蔽油的难闻气味和稀释油难咽味道的作用。
而油溶性的维生素ADEK鱼肝油以及有极苦和难闻味道的胆固醇类激素在制备成乳状液形式后都更易于服用和利于肠壁对药物的吸收。
被乳化的脂肪等营养成分，也可以作为“液体食品”供给那些不能够消化和吸收固体食物的病人。
对于注射药，比如抗癌药注射乳剂，一种W/O 型乳剂，可以起到延长血药浓度作用。
当进行局部注射后，药物能明显积聚在注射部位，使药效充分发挥；而使用水剂注剂，由于药剂吸收过快致使药效发挥不充分[1]。
外用药制备成乳状液，对皮肤渗透力强，有利于皮肤对药物的吸收。
乳状液
它由油、水两相在粉末表面互相接触时接触角θW和θO的大小决定。0°<θW<90°时,则粉末大部分在水相， 是O/W型乳化剂。0°<θO<90°时，则粉末大部分在油相,是W/O型乳化剂。θW（或θO）=0°时，则固体粉末完 全浸入水相（或油相），无乳化剂的作用。
相体积分数的影响 一般指的是油、水两相在乳状液中所占体积百分数。若液滴是大小相同的圆球，从立体 几何可以算出，圆球以最紧密的方式堆积时，圆球占总体积的74.02%。奥斯特瓦尔德认为，如果乳状液内相的体 积分数m超过74.02%，则导致乳状液的变型或破坏。乳状液的类型与相体积分数有关，内相体积分数增加，有可 能引起乳状液类型的变化，但其变型的位置与乳化剂的亲水、亲油能力有关，m一定在74.02%处。因为乳状液的 颗粒大小不均匀，如果乳化时采用内相往外相中加入的方式，则可制备内相体积分数大于99%的乳状液。
的不稳定性
乳状液的不稳定性有几种可能的表现形式：分层或沉降((ireaming or se(limentation)、絮凝(fl()(('uialion)、聚结(c:oale.scence)、破乳(demulsifiCation ol'l,reakdown)、变型或相转变 ( invrrsiorl(’r phase inversion)和熟化(ostwald ripening)。这些过程代表着乳状液不稳定性不同的表 现形式或阶段，某些情况下，这些过程可能是相互关连的。乳状液在完全破乳以前可能经历絮凝、聚结和分层。 如牛奶、奶油的上浮，或未经过均质化的牛奶会分为两层，在一层中分散相比原来的多，在另一层中分散相则较 少变型则是乳状液由O/W(W/O)型变成W/O( O/W)型，破乳聚沉过程可分为两步：第一步，絮凝过程中分散相的液 珠可逆地聚集成团；第二、步，聚结过程中聚集团不可逆地合成一个大滴。破乳聚沉与分层或变型可以同时发生。 下面介绍两种：
第八章食品乳化剂
第八章食品乳化剂添加于食品后可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油（疏水性物质）和水（亲水性物质）形成稳定乳浊液的食品添加剂。
乳化剂分子具有亲水和亲油二种基因，易在水和油的界面形成吸附层而将二者联结起来。
1.乳化剂的分类乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。
按其形成的乳化体系的性质又可分为水包油（O/W）型和油包水（W/O）型两类。
前者亲水性强，后者亲油性强。
根据它们的亲水部分的特性，可分以下几类：①负离子型乳化剂。
是在水中电离生成带有烷基或芳基的负离子亲水基团的乳化剂，这类乳化剂最常用。
负离子型乳化剂要求在碱性或中性条件下使用。
在使用多种乳化剂配制乳液时，负离子型乳化剂可以互相混合使用，也可与非离子型乳化剂混配使用。
负离子型和正离子型乳化剂不能同时使用在一个乳状液中，如果混合使用会破坏乳状液的稳定性。
②正离子型乳化剂。
是在水中电离生成带有烷基或芳基的正离子亲水基团。
这类乳化剂品种较少，都是胺的衍生物③非离子型乳化剂。
其特点是在水中不电离。
它的亲水部分是各种极性基团，常见的有聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类。
它的亲油部分(烷基或芳基)直接与氧乙烯醚键结合。
典型产品有对辛基苯酚聚氧乙烯醚2.乳化和乳化剂的基本理论2.1乳化现象油和水是两种互不相溶的液体，它们在机械外力的作用下，可以互相混合，但一般难以混合成稳定的乳浊液，当施加的外力取消时，它们又会很快分离为原来的两种液体，为了使互相均匀混合的状态得以长久保持，需要添加乳化剂。
2.2乳浊液的性质2.2.1乳浊液的定义是一个非均相体系，其中至少有一种液体以液珠的形式分散在另一种液体中，其中，被分散的物质称为分散相（dispersed phase），另一种物质称为分散介质（dispersing medium)。
组成：分散相（内相）连续相（外相）乳化剂2.2.2乳化液的类型来源：天然乳化液牛奶人工乳化液椰奶内相和外相的不同：油包水（W/O）型“水在油中”奶油“水在油中”奶油“油在水中”乳多重型（W/O/W）型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冰淇淋2.2.3乳浊液性质1）外观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 乳白色1~0.1 µm 蓝白色0.1~0.03 µm 灰色半透明0.05 µm和更小透明2）分散性乳浊液的分散性与乳浊液类型有关，外相是水，可分散到水或水溶性溶剂；外相是油，可以用油分散或稀释。
乳状液类型的鉴别方法教学课件
食品工业中的应用
乳状液在食品工业中主要用于食品添 加剂和乳制品的生产。例如，冰淇淋、 奶酪和黄油等乳制品的生产过程中， 需要使用乳状液来稳定乳液，改善口 感和质地。同时，一些食品添加剂如 乳化剂也是以乳状液形式存在。
VS
乳状液类型的鉴别在食品工业中非常 重要，因为不同类型的乳状液具有不 同的稳定性、流变性和外观，直接影 响到产品的质量和口感。例如，在冰 淇淋生产中，如果乳状液不稳定，会 导致冰淇淋中出现水滴或冰晶，影响 口感和品质。
水和油在乳状液中各自形成连 续相，如某些乳化沥青产品。
复杂乳状液
由两种或两种以上简单乳状液 组合而成，如水包油型和油包
水型混合的乳状液。
外观观察法
通过观察乳状液的外观特征来判断其类型
观察乳状液的颜色、透明度、黏稠度等外观特征，可以初步判断其类型。例如， 黄色或棕色可能表明含有油溶性色素，而黏稠度较高可能表明是水包油型乳状液。
被分散的液体，通常为连 续相。
外相（分散介质）
包围着内相的液体，通常 为分散介质。
界面膜
由固体、液体或气体组成， 包围着内相颗粒，具有保 护和稳定乳状液的作用。
乳状液的类型
水包油型（O/W）
油分散在水中，如牛奶、巧克 力奶等。
油包水型（W/O）
水以小液滴形式分散在油中， 如油墨、某些化妆品等。
双连续型（B/W）
实验材料
不同种类的乳状液样本。
实验步骤
• 步骤一：制备乳状液样本，将植物油与水按一定比例混合，制备出不同
类型的乳状液样本，如油包水型和水包油型。
• 步骤二：观察乳状液样本，将制备好的乳状液样本分别滴入离心管中，用标签纸标记名称。在显微镜下观察乳状液的外 观和结构特征。
乳状液的定义,类型及鉴别方法
乳状液的定义,类型及鉴别方法乳状液是一种特殊的液体形态，由于其具有特殊的稳定性和流动性，因此在许多领域得到广泛应用。
本文将从乳状液的定义、类型和鉴别方法三个方面进行详细介绍。
一、乳状液的定义乳状液是指由两种或两种以上互不相溶的物质所组成的分散体系，其中一种物质以微细的液滴形式分散在另一种物质中，并通过表面活性剂等稳定剂保持其分散状态。
乳状液的特点是具有较小的粒径、良好的稳定性和流动性。
二、乳状液的类型乳状液根据连续相和分散相的不同性质，可以分为油乳状液、水乳状液和瓦乳状液三种类型。
1. 油乳状液（O/W）油乳状液是以水为连续相，油为分散相的乳状液。
在油乳状液中，油滴被水相包围，形成胶束结构。
典型的例子是牛奶，其中的乳脂球就是油滴。
2. 水乳状液（W/O）水乳状液是以油为连续相，水为分散相的乳状液。
在水乳状液中，水滴被油相包围，形成胶束结构。
典型的例子是乳霜，其中的水滴被油相包裹。
3. 瓦乳状液（W/O/W）瓦乳状液是由两层水乳状液构成的复合乳状液。
在瓦乳状液中，内层水相被油相包围，而外层水相则包裹在油相外面。
这种类型的乳状液在医药领域中得到广泛应用，用于制备缓释药物。
三、乳状液的鉴别方法为了确定一种液体是否为乳状液，可以通过以下几种方法进行鉴别。
1. 观察法通过观察样品的外观和性状来鉴别乳状液。
乳状液通常具有均匀的乳白色或乳黄色外观，质地柔软，具有一定的粘度和黏度。
2. 稀释法将样品稀释后观察其性状变化。
水乳状液在稀释后会变得更稀薄，而油乳状液在稀释后会变得更浓稠。
3. 稳定性测定法通过观察样品的稳定性来鉴别乳状液。
乳状液应具有良好的稳定性，即在一定时间内不发生相分离或沉淀现象。
4. pH值测定法通过测定样品的pH值来鉴别乳状液。
不同类型的乳状液其pH值有所不同，油乳状液的pH值通常较低，水乳状液的pH值则较高。
5. 电导率测定法通过测定样品的电导率来鉴别乳状液。
乳状液中含有电解质时，其电导率会较高。
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§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
可根据HLB值选择乳化剂： HLB，亲油性，< 8 亲油； HLB，亲水性，> 8 亲水。
HLB 3 ～6 7 ～9 8 ～ 18 13 ～ 15 15 ～ 18
用途 W/O乳化剂
润湿剂 O/W乳化剂
洗涤剂 加溶剂
HLB值可以从手册查出，也可以估算
§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
相同。不同大小的液滴对入射光的吸收、散射也不同， 从而表现出不同的外观。
液滴大小 / μ m
?1
1 0.1 ~ 1 0.05~0.1
0.05
外观
可分辨出两相 乳白色 蓝白色 灰色半透明 透明
§8.2 乳状液的制备和性质
➢光学性质
乳状液中分散相和分散介质的折光指数不同，当 光线如射到液滴上时，有可能发生反射、折射散射或 吸收等现象，这取决于分散相粒径大小。
若内相被染色，则为O/W型；
若外相染色，则为W/O型。
§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
同理，也可用水溶性染料测定乳状液的类型。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。
§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
(2)稀释法
➢均化器
§8.2 乳状液的制备和性质
2.乳化剂的加入方式 ➢转向乳化法
§8.2 乳状液的制备和性质
➢瞬间成皂法
➢自然乳化法
§8.2 乳状液的制备和性质
乳状液的制备实例
在具塞锥形瓶中加入15mL 1％的油酸钠溶液，然 后分次加入10mL的甲苯，每次约加1mL，每次加甲苯 后剧烈摇动，直至看不到分层的甲苯相，即为Ⅰ型乳 状液。
乳化剂(emulsifier):能使乳状液较稳定存在的物质。 乳化作用:乳化剂能使乳状液比较稳定存在的作用。
§8.2 乳状液的制备和性质
➢ 混合方式 ➢ 乳化剂的加入方式 ➢ 乳状液的物理性质
§8.2 乳状液的制备和性质
1.混合方式 ➢机械搅拌
➢胶体磨
§8.2 乳状液的制备和性质
➢超声波乳化器
§8.1 概述
1.乳状液的定义及分类 乳状液、泡沫、悬浮液一般皆属粗分散系统，分
散相粒子的半径多在10-7m以上。 定义
由两种（或两种以上）不互溶或部分互溶的液体 形成的分散系统，称乳状液。
乳状液的分散相被称为内相，分散介质被称为外 相。若某相体积分数大于74%，它只能是乳状液的外相。
§8.1 概述
在另一具塞锥形瓶中加入10mL2％的司盘的甲苯 溶液，然后分次加入10mL的水，每次约加1mL，每次 加水后剧烈摇动，直至看不见分层的水。得Ⅱ型乳状 液。
§8.2 乳状液的制备和性质
➢界面复合生成法
➢轮流加液法
§8.2 乳状液的制备和性质
3.乳状液的物理性质
➢液滴大小和外观
由于制备方法不同，乳状液中液滴的大小也不尽
水包油，O/W，油分散在水中 乳状液 油包水，W/O，水分散在油中
多重型，例，W/O/W
§8.1 概述
水
水
油
油
水
水
油
油
§8.1 概述
2.乳状液的特点
多相体系，相界面积大，表面自由能高，热力学 不稳定系统。
稳定乳状液的因素
乳化剂 固体粉末 天然物质
在分散相周围形成坚固的保护膜； 降低界面张力； 形成双电层。
示例：开采石油时从油井中喷出的含水原油、合成洗 发精、洗面奶、配制成的农药乳剂以及牛奶或人的乳 汁等等都是乳状液，食品如蛋黄酱、乳化炸药等皆属 此类。
§8.1 概述
乳状液分类
乳状液中一相为水，用“W”表示。另一相为有 机物，如苯、苯胺、煤油，皆称为“油”，用“O”表 示。油作为不连续相分散在水中，称水包油型，用O ／W表示；水作为不连续相分散在油中，称油包水型， 用W／O表示。
Colloid and Interface Chemistry
Chapter 8 Emulsion 化工学院基础部物理化学教研室
Wuhan University of Science and Technology College of Chemical Engineering and Technology
沈钟, 赵振国, 王果庭 编著. 胶体与表面化学(第三版). 北 京: 化学工业出版社. 2006. 8.
本章主要内容
§8.1 概述 §8.2 乳状液的制备和性质 §8.3 乳状液的类型和影响类型的因素 §8.4 影响乳状液稳定的因素 §8.5 乳化剂的分类与选择 §8.6 乳状液的分层、变型和破乳 §8.7 微乳状液 §8.8 乳状液的应用
d?
反射
d=
透射
d 小于
散射
§8.2 乳状液的制备和性质
➢粘度
➢电导
§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
➢乳状液类型的鉴别 ➢决定和影响乳状液类型的因素
§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
1.乳状液类型的鉴别 (1)染料法
将少量油溶性染料加入乳状液中，轻轻摇动之。 若整个乳状液皆是染料的颜色，则是W／O型乳状液； 若只是液珠呈染料之色，便是O／W型乳状液。
除以上三种方法外，还有折射率法、荧光法、润 湿滤纸法等。实际测定时，往往采用几种方法，以便 得到可靠结果。
§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
2.影响乳状液类型的因素 主要取决于乳化剂的类型 ➢HLB值
表面活性剂的HLB值可决定形成乳状液的类型： HLB 2～6: 形成W/O型乳状液； HLB 12～18:形成O/W型乳状液。
参考文献
Advances in Colloid and Interface Science 140 (2008) 1–65 稠油乳状液稳定性实验研究. 油气田地面工程, 2007, 26(10): 16-17.
固体粒子稳定的乳状液研究进展. 化学研究与应用, 2007, 19, (10): 1065-1069.
在乳状液中滴一滴油，若油滴在乳状液表面上扩 展，即为W／O型；若不扩展则为O／W型。同理，也 可用水滴鉴别之。在低倍数显微镜下作此实验，观察 的会更清楚。
§8.3 乳状液的类型和影响类型的因素
(3)电导法 多数油是不良导体，水是良导体。所以，O／W型
乳状液的电导比W／O型大的多。测定乳状液的电导就 可判别其类型。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。