乳狀液和泡沫

乳狀液和泡沫第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日第七章乳狀液和泡沫乳狀液乳狀液的物理性質乳狀液的穩(wěn)定性影響乳狀液類型的因素乳狀液的分類與選擇乳狀液的制備乳狀液的不穩(wěn)定性—分層、變型、破乳微乳狀液泡沫泡沫液膜的性能泡沫的穩(wěn)定性消泡和消泡劑乳狀液和泡沫的應用第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.1乳狀液乳狀液：乳狀液為非均相體系，其中至少有一種液體以液滴的形式分散于另一種液體之中，分散的液滴直徑一般大于0.1mm。乳狀液因內相和外相的不同可分為：O/W，W/O乳化劑：能提高乳狀液穩(wěn)定性的物質，通常是一些表面活性劑O/W，W/O類型的鑒別：稀釋法染色法電導法第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.2乳狀液的物理性質外觀和液珠大小液珠大小外觀大滴可分辨出兩相存在>1mm乳白色乳狀液1-0.1mm藍白色乳狀液0.1-0.05mm灰色半透明<0.05mm透明第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.2乳狀液的物理性質光學性質：反射、折射、散射、透射粘度：乳狀液的粘度由內外相粘度，內相的體積分數(shù)、液珠的大小以及乳狀液的性質決定。h為乳狀液的粘度，h0為外相粘度，f為內相體積分數(shù)，h為體積因子，為一常數(shù)，1.3左右。第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.2乳狀液的物理性質乳化劑對乳狀液粘度的影響進入油相改變體積分數(shù)f形成膠束電性質：電導率參數(shù)破乳轉相第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.3乳狀液的穩(wěn)定因素降低油水間的界面張力：DG=sA增加液珠界面的電荷電荷來源：電離、吸附、摩擦雙電層的排斥作用：O/W型，W/O提高界面膜的強度：表面活性劑在界面發(fā)生吸附：濃度達到一定程度后，吸附膜強度較高加入脂肪醇、脂肪酸或脂肪胺可顯著提高界面膜的強度和粘度。第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.3乳狀液的穩(wěn)定因素固體粉末的穩(wěn)定作用：界面膜強度s固-油>s油-水+s固-水，固體完全處于水中s固-水>s油-水+s固-油，固體完全處于油中s油-水>s固-水+s固-油，固體處于油-水界面間，穩(wěn)定作用s固-油-s固-水=s油-水cosq第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日接觸角與楊氏方程處于力學平衡時，有：s固-油=s固-水+s油-水cosqq油水固s固-油s固-水s油-水q油水固s固-水s油-水s固-油第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.4影響乳狀液類型的因素相體積與乳狀液的類型最密堆積：74.02%26%：W/O>74%：O/W第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.4影響乳狀液類型的因素乳化劑分子構型與乳狀液的類型第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.4影響乳狀液類型的因素乳化劑溶解度：乳化劑在水相和油相中達到分配平衡，分配系數(shù)KK較大：O/WK較小：W/O聚結速率：乳化劑吸附速率決定濕潤性：能濕潤固體粉末的為外相的乳液較穩(wěn)定乳化過程的容器壁的濕潤性雙界面張力：第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.5乳化劑的分類與選擇分類：表面活性劑高分子乳化劑界面膜強度較高有一最佳值天然產(chǎn)物乳化劑：磷脂類、甾類、水水溶性樹脂（阿拉伯膠、胍膠）、海藻膠類等，通常與其他乳化劑混用固體粉末：第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日表面活性劑的HLB值Griffin（格里芬）提出了用HLB(hydrophile-lipophilebalance，親水親油平衡)值來表示表面活性劑的親水性HLB值=親水基質量親水基質量+憎水基質量×100/5例如：石蠟無親水基，所以HLB=0

聚乙二醇，全部是親水基，HLB=20。其余非離子型表面活性劑的HLB值介于0～20之間。第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日表面活性劑的HLB值根據(jù)需要，可根據(jù)HLB值選擇合適的表面活性劑例如：HLB值在2～6之間，作油包水型的乳化劑8～10之間作潤濕劑；12～18之間作為水包油型乳化劑。HLB值02468101214161820 ||———||——||——||——||

石蠟W/O乳化劑潤濕劑洗滌劑增溶劑| |————|聚乙二醇

O/W乳化劑第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.5乳化劑的分類與選擇用HLB值與乳化效率關系圖作判定HLB值乳化效率第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.5乳化劑的分類與選擇轉相溫度（PIT）：與HLB值大致呈線性關系通過測量電導確定PITO/W型：PIT較儲存溫度高20-60oCW/O型：PIT較儲存溫度低10-40oC乳化劑選擇規(guī)則乳化劑與分散相的親和性分散相與分散介質的親和性乳化劑對乳狀液帶電的影響某些乳狀液體系的特殊要求第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.6乳狀液的制備手搖方式：間歇震蕩較連續(xù)震蕩好乳化設備的選擇：機械攪拌：分散度低，均勻性差膠體磨：均化器超聲波乳化器乳化方式粒子大小/mm1%乳化劑5%乳化劑10%乳化劑螺旋槳不乳化3-82-5膠體磨6-94-73-5均化器1-31-31-3第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.6乳狀液的制備加料順序、方式、混合時間和溫度對乳化效果都有影響轉相法自然乳化分散法瞬間成皂法界面復合物生成法輪流加液法第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.7復合乳狀液（自學）第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.8乳狀液的不穩(wěn)定性——分層、變型、破乳分層：乳狀液的整體移動，為分散相重心的移動速率Stockes公式分層：可通過高速離心或加分層劑第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.8乳狀液的不穩(wěn)定性——分層、變型、破乳變型：乳化劑類型的變更相體積影響溫度影響電解質影響破乳：絮凝——》聚結絮凝第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.8乳狀液的不穩(wěn)定性——分層、變型、破乳破乳方法：加熱/冷凍高壓電破乳過濾破乳化學破乳取代破乳：加入新表面活性劑破壞原來界面膜，新界面膜強度較低第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.9微乳液（自學）微乳液：兩種互不相溶液體在表面活性劑界面膜作用下形成熱力學穩(wěn)定的、各向同性的、低粘度、透明的均相的分散體系。第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.10泡沫第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.10泡沫泡沫：氣體分散在液體中的分散體系，氣體為分散相，液體是分散介質。稀泡沫：氣泡聚集物/濃泡沫：液膜穩(wěn)定性決定其壽命起泡劑：表面活性劑類蛋白質類固體粉末類其他類型：高分子化合物穩(wěn)泡劑第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.11泡沫液膜的性能力學平衡，六邊形結構的泡沫結構最穩(wěn)定液膜雙吸附層：吸附層的覆蓋，膜中液體不易揮發(fā)溶液粘度增大，不容易流失，液膜保持一定厚度親油基團的相互作用提高液膜強度離子型活性劑，相互排斥維持膜的厚度第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.12泡沫的穩(wěn)定性泡沫的不穩(wěn)定時期：初始形成期，液膜較厚長時間排液，液膜變薄起泡能力：穩(wěn)定性：液膜強度表面粘度：表面單分子層粘度泡沫表面的修復作用-Marangoni效應受沖擊部位表面張力升高，表面活性劑向此部位移動活性劑濃度過高，僅由活性劑構成的液膜厚度較小，強度較低（最佳濃度：c（ds/dc）為極值時所對用的c第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.12泡沫的穩(wěn)定性液膜表面電荷的影響：離子型表面活性劑的排斥作用維持液膜的厚度，受電解質濃度的影響液膜的透氣性：小泡消失，大泡變大，消失。透氣性愈小，穩(wěn)定性愈高。表面活性劑類型：吸附層內具有較強引力，親水基水化能力較強第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日§7.12消泡和消泡劑消泡劑：能使泡沫快速消失的物質。消泡方法：物理消泡：溫度、壓力、離心等化學消泡：加入化學藥品與起泡劑齊化學反應達到消泡的