乳状液及微乳状液
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
第四章乳状液及微乳状液PPT课件
二价碱金属皂类，极 性基团为：
亲水端为小头，作为乳 化剂，容易形成W/O型 乳状液
上一内容 下一内容 回主目录
水 油
返回
2020/5/10
• 注：定向楔理论做为一种假说尚存在不足 之处，其中之一就是一价金属皂的极性头并不 一定比非极性尾粗大，因此有许多例外情况。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/5/10
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/5/10
相体积
一些乳状液的内相浓度可以超过0.74 很多，却并不发生变型。
（a） 不均匀液珠形成的密堆积乳状液示意图 （b） 形成多面体后密堆积乳状液示意图
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/5/10
二、乳化剂分子构型
乳化剂分子的空间构型（分子中极性基 团和非极性基团截面积之比）对乳状液的类 型起重要作用。
染色法微观示意图(以苏丹Ⅲ为例）
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/5/10
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。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/5/10
3．电导法
通常O/W型乳状液有较好的导电性 能，而W/O型乳状液的导电性能却很差。 （但若乳状液中有离子型乳化剂，也有 较好导电性）。
将乳化剂比喻为两头大小不等的楔子， 若要楔子排列的紧密且稳定，截面积小的 一头总是指向分散相，截面积大的一头留 在分散介质中，此即为楔子理论。
例外：一价银肥皂，作为乳化剂形成W/O型乳状液
上一内容 下一内容 回主目录
微乳状液及其应用
微乳液是 由表面活性剂 、助表面活性剂、油及水在适 当的 配比下 自发形成 的一 中外观透 明或半透 明的低 粘度的热力 学 稳定体系 。 微乳液与乳状 液的本质区别表现在 ：（） １微乳液是热力学 稳定体系 ， 以 自发 的形成 ， 可 而乳状液是动力学意义上的稳定 ， 需要张力搅拌才能形成 ；２微乳液小球的粒径小于 １ ｍ， （） ０ｎ 所 以微乳液呈现透明或微兰色， 而乳液小球的粒径为 １０ ０ ｉ。 ０ ￣５ ０ ｎ Ｂ
（ ｉ ｕ ｎＣ ｋｎ ｈ ｒ ｏ， ｔ， ｕ ｉｅ ２ ５ ３ ， ｈｎ ） Ｌｎ ａ ｏ ｉｇＳ ａｅ ． ｄ Ｈ ａ ｉ ３ ９ Ｃ ｉａ ｈ Ｃ Ｌ ｂ １
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｓ ｍｍ ａ ｉ ｅ ｈ ｉｒ ｍ ｕ ｓｏ ｓ ｅ ｉｌ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｅ ａ ｏ ｍ ｐ ｅ ｓ ｘ ａｉｔ ｄ ｔ ｅ ｍｉ ｒ ｍ ｕ ｓｏ ｎ ａ ｐ ｅ ａ ａｉ ｎ ｎ ｎ ｍｅ ｅ ｕ ｅｆｎ ｔａ ｔ ｕ ｒ ｄ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｅ ｌｉ ｎｓ ｐ ｃ ａｔ ｎ ｔｒ ｎ ｒ ｐ ￣ｉｎ Ｓｉ ｌｎ ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｈ ｃｏ Ｅ ｚ ｙ ａ ｌｉ ｎ ｉ ｒ ｐ ｒ ｔ ａ ｏ ｔ ｒｓ ｐ ｒ ｅ ｏ ｉ
广
２ ４
东
化
工
２１ ００年 第 ４期 第３ ７卷 总第 ２ ４期 ０
ｗ ｗｗ． ｃ ｍ ．ＯＴ ｇｄ ｈｅ Ｃ １Ｉ
微 乳状液及 其应 用
孙 中丰
（ 临涣 焦化 股份有 限公 司 生产部 ，安徽 淮 北 ２ ５ ） ３ ９ １ ３
［ 要】 摘 综述微乳状液的特性及其制备 ， 简单阐述微乳液在制备纳米超细颗粒、纺织染整加工、 药领域、金属加工用油和微乳燃料中的应用。 徼乳液的反应机理虽然现在还不是很清楚，但是他的作用已经引起了很多科学家的重视 ，微乳状液有很大的发展前景。
乳状液的制备和性质
互碰撞末的稳定作用
• (左) θ>90°,颗粒不能被水润湿而更多地进入油中，
易生成W/O型
• (中) θ=90°,颗粒的亲水亲油性均等 • (右) θ<90°,颗粒能被水润湿而更多地进入水中，易 生成O/W型
• 根据空间效应, 为使固体微粒在分散相的周
围排列成紧密的固体膜, 固体粒子的大部分 应当处在分散介质中, 这样粒子在油-水界 面上的不同润湿情况就会产生不同类型的 乳状液.
操作条件对乳状液制备的影响
• (1) 搅拌强度越高, 乳状液液滴平均粒径越小, 因 而表观粘度越大
• (2) 随搅拌时间的延长, 乳状液表观粘度不断上升, 但上升幅度越来越小, 最后趋于平衡
• (3) 搅拌初期搅拌强度的影响大, 随时间的推移, 不同搅拌强度的乳状液的表观粘度的差别增强, 达到最大值后开始减小, 最终趋于同一平衡值
一、乳状液性质
•乳状液：由两种或几种互不相溶或部分相溶的液体所形 成的多相（非均相）分散体系 •组成：分散相（内相，不连续相）与分散介质（外相， 连续相）
•乳状液是多相分散系统，具有很大的液 - 液界面，因而 有高的界面能，是热力学不稳定系统，其中的液珠有自发 合并的倾向。如果液珠相互合并的速率很慢，则认为乳状 液具有一定的相对稳定性
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
一方弯曲以使该界面面积较小.
• 若γF-O > γF-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, 属于此类;
第五章 乳状液 PPT
水
水
油
油
水
水
油
油
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。
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。
剂。这些化合物的分子量大，在界面上不能整齐排列，虽然 降低界面张力不多，但它们能被吸附在油水界面上，既可以 改进界面膜的机械性质，又能增加分散相和分散介质的亲和 力，因而提高了乳状液的稳定性。 常用的高聚物乳化剂有聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠盐以及聚 醚型非离子表面活性物质等。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。
工业上，为提高乳状液的黏度，常加入某些特殊组 分，如天然或合成的增稠剂。
5、 液滴大小及其分布
乳状液液滴的大小及其分布对乳状液的稳定性有 很大的影响，液滴尺寸范围越窄越稳定。当平均粒子 直径相同时，单分散的乳状液比多分散的稳定。
6、粉末乳化剂的稳定作用
许多固体粉末如黏土、炭黑等是良好的乳化剂。粉 末乳化剂和通常的表面活性剂一样，只有当它们处在 内外相界面上时才能起到乳化剂的作用。
油 水
W/O型
例外：一价银肥皂，作为乳化剂形成W/O型乳状液。
液滴聚结速度
将油、水、乳化剂共存的体系进行搅拌时，乳 化剂吸附于油水界面，形成的油滴、水滴都有自发聚 结减小表面能的趋势。在界面吸附层中的乳化剂，其 亲水基有抑制油滴聚结的作用，其亲油基则阻碍水滴 聚结。
乳化剂溶解度
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。
乳化的概念——精选推荐
乳化的概念：乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。
若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，该过程叫乳化。
乳化理论：乳状液是化妆品中最广泛的剂型，从水样的流体到粘稠的膏霜等。
因此，乳状液的讨论对化妆品的研究和生产及保存和使用有着极其重要的意义。
一、乳状液概述乳状液（或称乳化体）是一种（或几种）液体以液珠形式分散在另一不相混容的液体之中所构成的分散体系。
乳状液中被分散的一相称作分散相或内相；另一相则称作分散介质或外相。
显然，内相是不连续相，外相是连续相。
乳状液的分散相液珠直径约在0.1－10μm，故乳状液是粗分散体系的胶体。
因此，稳定性较差和分散度低是乳状液的两个特征。
两个不相混容的纯液体不能形成稳定的乳状液，必须要加入第三组分（起稳定作用），才能形成乳状液。
例如，将苯和水放在试管里，无论怎样用力摇荡，静置后苯与水都会很快分离。
但是，如果往试管里加一点肥皂，再摇荡时就会形成象牛奶一样的乳白色液体。
仔细观察发现，此时苯以很小的液珠形式分散在水中，在相当长的时间内保持稳定，这就是乳状液。
这里称形成乳状液的过程为乳化。
而称在此过程中所加入的添加物（如肥皂）为乳化剂。
在制备乳状液时，通常乳状液的一相是水，另一相是极性小的有机液体，习惯上统称为“油”。
根据内外相的性质，乳状液主要有两种类型，一类是油分散在水中，如牛奶、雪花膏等，简称为水包油型乳状液，用O/W表示；另一种是水分散在油中，如原油、香脂等，简称为油包水型乳状液，用W/O表示。
这里要指出的是，上面讲到的油、水相不一定是单一的组分，经常每一相都可包含有多种组分。
第5章 乳状液及微乳状液 --乳状液和泡沫
乳状液类型的鉴别方法
• 稀释法 • 染料法 • 电导法 • 滤纸润湿法
鉴别乳状液方法： 1．稀释法
水加到O/W乳状液中，乳状液被稀释； 若水加到W/O型乳状液中，乳状液变稠，甚至被破坏。
如牛奶能被水稀释， 所以它是O/W型乳状液。
鉴别乳状液方法： 2．染色法
将极微量的油溶性染料加到乳状液中：
1. 若整个乳状液带有染料颜色的是W/O
水
一价碱金属皂类，形状是：
亲水端为大头，作为乳化剂时，
油
容易形成O/W型乳状液。
二价碱金属皂类，极性基团为：
亲水端为小头，作为乳化剂，容易 形成W/O型乳状液
油 水
例外：一价银肥皂，作为乳化剂形成W/O型乳状液
影响乳状液类型的因素
液滴聚结动力学因素说
1957年Davis提出，乳状液的类型取决于两种液滴的聚结 速度。在乳化剂、油、水一起摇荡时，油相与水相都破裂成液
= 7 + 0.33×7+1.9 ➖0.475×12 = 11.21 - 5.7 = 5.51 (6) HLB = E/5 = MH/M×100/5 = MH/M×20
=方法(1)结果=13.40 实验测试HLB值：12.0 ~ 12.50
HLB将表面活性剂结构与乳化效率之间的关系定量地表示出来。 这种数值主要来自经验值，虽然有时会有偏差，但仍有其实用价值。
第五章 乳状液及微乳状液
第一节 乳化作用及乳状液的类型
乳化作用(emulsification)：在一定条件下使不相混溶的两种液体形成有一 定稳定性的液液分散体系的作用。 乳状液(emulsion)：被分散的液体(分散相)以小液珠的形式分散于另一连 续的液体介质(分散介质)中，这种一种液体以小液珠形式分散于与其不相 混溶的另一种液体中所构成的热力学不稳定体系；一般分散相的直径大于 100 nm，是一种粗粒分散系统。
乳状液与微乳液型制剂
WENKU DESIGN
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
乳状液与微乳液型制 剂
WENKU DESIGN
WENKU DESIGN
WENKU
REPORTING
https://
CATALOGUE
目 录
• 乳状液型制剂简介 • 微乳液型制剂简介 • 乳状液与微乳液型制剂的比较 • 乳状液与微乳液型制剂的制备技术 • 乳状液与微乳液型制剂的发展趋势与展望
于形成稳定的乳状液。
高透光性
微乳液外观透明或半透明，具有较 高的透光性，可透过光线。
热稳定性
微乳液对温度变化有一定的稳定性， 不易因温度升高而发生相分离。
微乳液的应用领域
化妆品
药物传递
微乳液在化妆品中广泛 应用，如面霜、防晒霜、
洗发水等。
微乳液作为药物载体， 可提高药物的溶解度和
生物利用度。
农业领域
PART 02
微乳液型制剂简介
定义 活性剂和助表面活性剂按适当比例混 合而成的透明或半透明的液体体系。
分类
根据组成和结构，微乳液型制剂可分 为单相和多相微乳液。
微乳液的物理性质
低界面张力
微乳液的界面张力较低，通常在 10^-7~10^-3 N/m之间，有利
微乳液的制备技术
热力学法
利用热力学原理，通过调节油、水、 表面活性剂和助表面活性剂的比例， 形成微乳液。
快速混合法
将油、水、表面活性剂和助表面活性 剂快速混合，通过高速搅拌形成微乳 液。
超声波法
利用超声波的振动和空化作用，使油、 水、表面活性剂和助表面活性剂混合 形成微乳液。
薄膜法
将油、水、表面活性剂和助表面活性 剂分别通过薄膜，在薄膜的挤压下形 成微乳液。
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。
微乳状液
混合膜理论
• 1.在油-水界面中加入表面活性剂后，在界 面上形成一层单分子膜，油-水界面的表面 张力为Po/w,加入表面活性剂后降至p1，则 相应的表面膜压π与它们的关系为： p1=Po/w-π • 2.再加入助表面活性剂后，则界面就是由表 面活性剂，助表面活性剂和油组成的混合 膜。在混合膜的两侧，形成了不同特性的 油/膜界面（O/M)和水/膜界面（W/M),因此 这种膜又叫双层膜。Po/w降至P(o/w)a,π升 至πG，总的界面张力为：Pt=P(o/w)a-πG
多，一般需加 助表面活性剂
浓度大于CMC 即可。
体系组成
三组分： 表面活性剂 ＋油＋水
三组分： 二组分： 非离子表面活性剂＋ 表面活性剂＋ 油＋水（或盐水） 水（或油） 四组分：离子型表面活性 三组分： 表面活性剂＋ 剂＋油＋助表面活性剂 ＋水（或盐水） 油＋水 与油、水在一定 范围内可混溶 能增溶油或水 直至达到饱和
2014-6-20
微乳状液的制备
• 微乳状液形成时不需要外力，主要是匹配成分中的各种成分。目前采 用HLB法，PLT法，表面活性剂分配法，盐度扫描法等来寻找这种匹 配关系。 • 例：盐度扫描法 当水-油-乳化剂-助表面活性剂以一定比例确定后，向该体系中按浓 度由低到高顺序加入盐，体系呈三种状态： WinsorⅠ、WinsorⅡ和Winsor Ⅲ（见图）。
2014-6-20
混合膜理论
• π’w<π'o,油侧的展开程度比水侧的大，导致 Ao>Aw,从而形成W/O微乳状结构。 • 若体系中部分膜π’w>π'o，另一部分π’w<π'o, 则形成双连续相结构。 • π’w=π'o，则形成层状液晶结构。 • 可以认为，在油-双层膜-水三相平衡体系中，πGπ>0是形成微乳状液的必要条件， • 而π’w不等于π'o是形成微乳状液的充分条件。
6.微小乳状液
实验六微小乳状液的制备和粒子大小的测定【实验目的】1.了解微小乳状液的制备条件和掌握制备微小乳状液的方法；2.了解用激光颗粒分布测量仪粒子大小的原理和实验方法。
【实验原理】1.微小乳状液的概念和制备（1）微小乳状液乳状液和微乳状液是分散体系中应用较广的两个体系。
微乳状液颗粒较小（d<0.1um）,可自发形成，是热力学稳定体系。
但它的缺点是表面活性剂用量大，而且体系用介质稀释时，微乳状液极易遭到破坏。
乳状液虽然表面活性剂用量少，但颗粒较大，是热力学不稳定体系。
其不稳定表现是：①絮凝：液滴互相接近时由于质点间范氏力作用而发生絮凝，但絮凝是可逆的，轻轻摇动，絮凝液滴可重新分散；②合并：两个或多个液滴相互接近时发生液滴合并，或以絮凝液滴合并。
此过程如果继续，最后可导致体系分成油－水两层，乳状液完全破坏；③分层：分散相和连续相由于密度不同而发生液滴下沉或上浮现象，其结果是液滴密集下层或上层，液滴在体系中分布不均匀。
关于液滴合并问题，已有大量合并工作。
现在解决这个问题的最好方法是采用乳化剂的复配（如用Tween型和Span型或离子性表面活性剂和高碳醇复配），在油水界面上形成强度较大的界面膜。
解决乳状液分层的关键是液滴大小，液滴变小，扩散作用增加。
液滴越小，扩散速度越大。
扩散作用是质点由不均匀分布到均匀分布。
因此，液滴直径变小到一定程度，由沉降作用造成体系的不均匀基本上可被扩散作用消除。
正因为如此，80年代初已经对微小乳状液（miniemulsion）开始感兴趣。
它的直径在0.1-0.5um之间，是介于微乳状液和一般乳状液之间的一种分散体系。
这种乳状液因颗粒较小，可较长时间放臵而没有明显分层现象。
（2）微小乳状液的制备①用离子性表面活性剂和高碳脂肪醇（醇中碳原子数在12－18之间）作混合乳化剂（离子性表面活性剂与高碳醇摩尔比在1:1~1:3之间），先将脂肪醇与离子性表面活性剂水溶液混合，在高于脂肪醇熔点温度搅动30～60min，然后再把油相加入水相进行乳化。
表面物理化学 第5章 微乳状液
其中油（O）可以是单组分，也可以是混合物；水 （W）可以是纯水，也可以是电解质溶液；表面活性剂 （S）可以是单一的，也可以是混合表面活性剂。 用的最多的是恒温相图，反映了某温度下体系的相 态随组成变化的情况。 右图是一个三元相图， 是表面活性剂在油水两相中 溶解度相当时的微乳液体系 的典型相图。等边三角形三 个顶点分别为水（W）、油 （O）、表面活性剂（S）。
（2）助表面活性剂的影响 单碳氢链的离子型表面活性剂在形成微乳时，需要 加入助表面活性剂（中等长度碳氢链的醇），主要是 起调节主表面活性剂临界堆积参数的作用。 助表面活性剂亲水基较小，插入表面活性剂定向单 层后，形成混合膜，使该混合界面膜的临界堆积参数 变大，有利于微乳液的形成
（3）反离子的影响 将阴离子表面活性剂的反离子由钠离子改为钾离子， 也能促进O/W型微乳液形成。原因是钠离子与水的结合 能力大于钾离子，即水化钠离子大于水化钾离子。换 成钾离子后，表面活性剂阴离子与反离子一起占的面 积变小，头基变小，有利于O/W型微乳的形成。
5.5 影响微乳体系形成 及其类型的因素
（1）表面活性剂分子几何构型的影响 只有能形成适当界面膜的表面活性剂或混合表面活 性剂体系才能形成微乳状液，关键在于所形成的界面 膜的自发弯曲的情况。 一般形成微乳状液表面活性剂的P值（临界堆积参数） 在1附近。P略小于1时，疏水基端体积较小，头基较大， 易形成O/W型微乳；P略大于1时，疏水端体积较大， 形成W/O型微乳；当P→1时，形成双连续相微乳。
该模型认为，当含水量在渗滤阈值之上时，油包水 型中水的液滴增多，导致液滴间发生频繁的黏性碰撞， 结果是在油连续相中形成许多细小的水通道，溶液中 反离子也能够通过，使得溶液导电能力迅速上升。含 水量继续增加，κ值也相应增加，一直达到最大κ值 时微乳转变为O/W型。 此时对应水的质量分数约为0.64，再继续增加水量， 体系的κ值反而下降，这是因为稀释的作用，使溶液 中离子浓度下降，电导率下降。 在该实例中ωc=0.16，在水的质量分数为0.43～ 0.64时为双连续型微乳，大于0.64时是O/W型微乳。
微乳液与乳状液的本质区别
微乳液与乳状液的本质区别表现为两个方面：（1）微乳液是热力学稳定体系，而乳状液只是动力学意义上的稳定；（2）微乳液小球的粒径小于10nm，所以微乳液呈透明或半透明；而乳液小球的粒径为100∽500nm，故体系是浑浊的。
微乳液具有以下特性：（1）超低的界面张力：在微乳液体系中油/水界面张力可降至超低值10-3∽10-4mN.m-1,而一般的油/水界面张力通常为70 mN.m-1，加入表面活性剂能降低至20 mN.m-1左右。
（2）很大的增溶量：O/W型微乳液对油的增溶量一般为5%左右，而W/O型微乳液对油的增溶量一般为60%左右。
（3）粒径：微乳液液滴的大小一般为10∽100nm，胶束的大小一般为1∽10nm，微乳液的粒径介于胶束与乳状液之间。
（4）热力学稳定性：微乳液很稳定，长时间放置也不会分层和破乳。
二、微乳液的制备方法1、剂在水中法。
乳化剂溶于水中，在激烈搅拌下将油相加入，可得O/W型乳液。
2、剂在油中法。
乳化剂溶于油相，再加水，直接制得W/O型乳液。
继续加水至变型，可得O/W型乳液。
这样制得的O/W型乳液粒度小，稳定性高。
3、轮流加液法。
将油和水轮流加入乳化剂中，每次少量。
4、瞬间成皂法。
制备用皂稳定的乳液，可将脂肪酸溶于油相，将碱溶于水相。
在剧烈搅拌下将两相混合，在界面上瞬间形成脂肪酸皂，从而得到稳定的乳液。
5、界面复合物生成法。
采用复合乳化剂时，将亲油性强的乳化剂溶于油相，将亲水性强的乳化剂溶于水相。
两相混合时，界面上二种乳化剂形成复合物，从而使乳状液稳定。
6、自发乳化法。
不需要机械搅拌，把油、水和乳化剂加在一起自发地形成乳状液。
第七章++乳状液
液珠，最后聚沉分离。 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。
2013-7-5
破乳
乳状液的破坏（破乳 Deemulsification ) (1) 机械法 （离心分离、泡沫分离、蒸馏、过滤等） (2) 高压电法(石油的破乳脱水） (3) 升温法 (4) 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）
2013-7-5
乳状液的应用
(4)、稠油的乳化降粘 我国不少地区的原油是稠油，粘度高到常温下是 固体，甚至可以雕刻成艺术品。当粘度大于2Pa· s 时，用抽油机无法抽取。乳化降粘是解决办法之 一，即在抽油井的套管环形空间注入一定量的表 面活性剂溶液，使其与稠油混合形成不太稳定的
O/W型乳状液，原油粘度即大为降低，不但能用
2013-7-5
乳化剂的作用： (i)降低油-水界面张力： 乳化剂吸附在油水界面上，亲水的极性基团浸 在水中，亲油的非极性基团伸向油中，形成定向的 界面膜，降低了油水体系的界面张力，使乳状液变 得较为稳定。
2013-7-5
乳化剂或表面活性剂的选择
乳化剂的作用：
(ii)在分散相(内相)周围形成坚固的保护膜； 乳化剂分子在油水界面上的定向排列，形成一 层具有一定机械强度的界面膜，可以将分散相液滴 相互隔开，防止其在碰撞过程中聚结变大，从而得 到稳定的乳状液。 (iii)液滴双电层的排斥作用 由于同性电荷之间的静电斥力，阻碍了液滴之 间的相互聚结，从而使乳状液稳定。
2013-7-5
乳状液的不稳定性——变型和破乳
乳状液的不稳定性，表现为分层，变型和破乳 （1）分层：这往往是破乳的前导 指较轻的油 滴上浮，但并不改变 其分散度 （2）变型：是指乳状液由O/W型变为W/O型（或 反之） 影响变型的因素有：改变乳化剂，变更两相的体
微乳液PPT课件
• 表活剂用量= 0.4% 采出量为72.6ml（油）/g（表活剂）， 成本太高 • 表活剂用量= 0.25% 采油量只占水驱残余油的37.4%，效果不好 • 表活剂用量= 0.4% 采出量为127ml/g，驱油效果好
• 胶囊和微胶囊技术
–
胶囊以延迟破胶剂在油田中应用，改善裂缝导流能力，提高 33
油气井产量。
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
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。
26
水-表面活性剂-助表面活性剂三元系一般相图
各向异性 单相区
– 当盐量增加时，表活剂和油受到“盐析”，压缩 双电层，使O/W型微乳液的增溶量增加，油滴密 度下降而上浮，形成“新相”。
– 也可改变其它组分，来寻找匹配关系。
28
微乳状液的应用
• 石油工业：三次采油（?） • 能 源：提高辛烷值等 • 生化工程： • 日用工业：化妆品等
29
微乳状液的研究现状
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。
第十章 乳状液与泡沫及其他分散体系
p
4 4 1 1 4 R1 R 2 R1 R 2
• 若两气泡交汇处液膜的曲率半径为R，则 4 1 1 p 4 R R1 R 2
1 1 1 R R1 R 2
R1
R
图10—15 两气泡交汇示意图
0 (1 2.5Φ)
• 适于Φ <0.02的乳状液，对分散相浓度较大的乳状液，Becher和Sherman 给出如下公式：
0 (1 aΦ bΦ2 cΦ3 )
• 由于乳状液的内相不是硬球结构，于是Jaylos给出如下修正公式：
p 2.5 0 [1 2.5Φ ] p 1
二、微小乳状液
• 微小乳状液有两种制备方法： • 1．复配表面活性剂为离子型表面活性剂和高级醇。 • 将离子型表面活性剂和高级醇（碳原子数12～18）按1： 1～1：3摩尔比混合并溶于水，在高于高级醇熔点温度 下强烈搅动30～60min后将油加入体系中去，从而形成O /W型微小乳状液。 • 2．亲水型与亲油型表面活性剂组成复配表面活性剂。 • 将两类表面活性剂按一定比例混合，加入油相中，然后 将水逐滴加到体系中去，并稍加搅拌。 • 加水之前体系为油相中的表面活性剂逆胶团；水的加入 即为逆胶团加溶水过程。 • 此法的关键是控制配方和乳化温度，否则形成不均匀的 热力学不稳定的一般乳状液。
• 若在上述体系中再加入助表面活性剂便形成混合膜
γ T = γ (ow) a π G
• 而弯曲混合膜的表面压等于油与水两侧表面压的代数和，亦等于 混合膜的表面张力，即
π = π 0 + π w = γ (ow) a
• 2．微乳状液的性质
• 微乳状液是介乎于乳状液和胶团溶液之间的热力学上相当稳定的 分散体系，或者说它是在性质上有相当大差别的乳状液和胶团溶
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
相体积
一些乳状液的内相浓度可以超过0.74 很多，却并不发生变型。
（a） 不均匀液珠形成的密堆积乳状液示意图 （b） 形成多面体后密堆积乳状液示意图
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
二、乳化剂分子构型
乳化剂分子的空间构型（分子中极性基
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
相体积
若分散相相体积大于74.02%, 乳状液 就会变型。
如水的体积占总体积的26~74.02%时 O/W型、W/O型两种乳状液都有形成的可 能性。若小于26%只能形成W/O型乳状液， 若大于74.02%只能形成O/W型乳状液。 此理论有一定的实验基础。
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。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
乳状液的类型
乳状液 可分为 两大类型
水包油，O/W，油分散在水中 油包水，W/O，水分散在油中
O/W (水包油型)
上一内容 下一内容一内容 回主目录
返回
2020/1/29
§4.2 影响乳状液类型的因素
一、相体积
乳状液的分散相被称为内相，分散介 质被称为外相。
在1910年，Ostward根据立体几何的观 点提出“相体积理论”，他指出：如果分散 相均为大小一致的，根据液珠不变型的球型 立体几何计算，任何大小的球形最紧密堆积 的液珠体积只能占总体积的74.02%。
乳化剂溶解度
以固体粉末为乳化剂时，若要使固体 微粒在分散相周围排列成紧密固体膜，固 体粒子大部分应当在分散介质中。
容易被水润湿的固 体，如粘土、Al2O3 ，可形成O/W乳状 液。
油 水
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
乳化剂溶解度
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。
一价碱金属皂类， 形状是：
油 水
亲水端为大头，
作为乳化剂时，容易 形成O/w型乳状液。
二价碱金属皂类，极 性基团为：
亲水端为小头，作为乳 化剂，容易形成W/O型 乳状液
上一内容 下一内容 回主目录
水 油
返回
2020/1/29
• 注：定向楔理论做为一种假说尚存在不足 之处，其中之一就是一价金属皂的极性头并不 一定比非极性尾粗大，因此有许多例外情况。
1．稀释法
水加到O/W乳状液中，乳状液被稀 释；若水加到W/O型乳状液中，乳状液 变稠甚至被破坏。
如牛奶能被水稀释所以它是O/W型乳状液。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
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。
W/O (油包水型)
返回
2020/1/29
乳状液的类型
在适当的乳化剂条件下，可形成O/W (水包油型)或W/O (油包水型)乳状液。
O/W型: 牛奶、鱼肝油乳剂、农药乳剂等；
W/O型: 油剂青霉素注射液、原油等。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
W/O型和O/W型两类乳状液通常可用以 下几种方法鉴别：
• 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
第四章 乳状液与微乳状液
§4.1 乳化作用及乳状液的类型 §4.2 影响乳状液类型的因素 §4.3 乳状液的稳定性 §4.4 乳化剂的选择 §4.5 乳状液的制备 §4.6 乳状液的转型与破坏 §4.7 乳状液的应用 §4.8 微乳状液
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
§4.1 乳化作用及乳状液的类型
团和非极性基团截面积之比）对乳状液的类 型起重要作用。
将乳化剂比喻为两头大小不等的楔子，
若要楔子排列的紧密且稳定，截面积小的 一头总是指向分散相，截面积大的一头留 在分散介质中，此即为楔子理论。
例外：一价银肥皂，作为乳化剂形成W/O型乳状液
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
乳化剂分子构型
一、乳化作用
乳化作用是在一定条件下使不相 混溶的两种液体形成有一定稳定性的 液液分散体系的作用。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
二、乳状液的类型
乳状液是一种液体以直径大 于100nm 的细小液滴(分散相)在另 一种互不相溶的 液体(分散介质)中 所形成的粗粒分散系。
如牛奶，含水石油，乳化农药等。
染色法微观示意图(以苏丹Ⅲ为例）
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
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。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
3．电导法
通常O/W型乳状液有较好的导电性 能，而W/O型乳状液的导电性能却很差。 （但若乳状液中有离子型乳化剂，也有 较好导电性）。
4．滤纸润湿法 由于滤纸容易被水所润湿，将O/W型 乳状液滴在滤纸上后会立即辅展开来，而 在中心留下一滴油；如果不能立即辅展开 来，则为W/O，对于易在滤纸上铺展的油 如苯、环己烷等，不宜采用此法鉴别。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
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。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29
三、乳化剂溶解度
Bancroft提出，油水两相中，对乳化 剂溶度大的一相成为外相。
例如：碱金属的皂类是水溶性的，故 形成O/W型乳状液，二价与三价金属皂足 油溶性的，它们都形成W／O型乳状液。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/1/29