乳狀液及其展望

申巧紅

摘 要：乳狀液是一種多分散系統(tǒng)，它是一種液體以及小的液滴形式分散在另一種與其不相混溶的液體中所形成的。乳狀液在化妝品、農(nóng)藥、三次采油等領(lǐng)域有實(shí)際和潛在的應(yīng)用價(jià)值，本文對(duì)乳狀液的類型、性質(zhì)、鑒別與制備展開(kāi)論述，并對(duì)其新型的微乳狀液進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：乳狀液;分散系;乳化劑

一、乳狀液類型

O/W型：水包油型，微小油滴分散在水中。

W/O型：油包水型，微小水滴分散在油中，乳狀液的鑒別方法。

二、乳狀液性質(zhì)

（一）外觀和質(zhì)點(diǎn)大小

乳狀液的外觀通常是乳白色不透明液體，其名稱也由此而來(lái)。乳狀液中分散相質(zhì)點(diǎn)的大小和乳狀液的外觀有密切關(guān)系。通常乳狀液的分散相直徑范圍是0.1～10um，但大部分乳狀液的液珠直徑都在0.25um以上，很少有小于0.25um的。從乳狀液的液珠直徑范圍可以看出，乳狀液大部分屬于粗分散體系，其中一部分屬于膠體，但都是熱力學(xué)不穩(wěn)定的體系。分散液珠大小與乳狀液外觀的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系為：>1um時(shí)，為乳白色乳狀液;0.1～1um時(shí)，為藍(lán)色乳狀液;0.05～0.1um時(shí)，為灰色半透明;<0.05um時(shí)，為透明。

（二）熱力學(xué)性質(zhì)

乳狀液是由兩種或幾種互不相溶或部分相溶的液體所形成的多相（非均相）分散體系。由分散相（內(nèi)相，不連續(xù)相）與分散介質(zhì)（外相，連續(xù)相）組成，乳狀液是多相分散系統(tǒng)，具有很大的液—液界面，因而有高的界面能，是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，其中的液珠有自發(fā)合并的傾向。如果液珠相互合并的速率很慢，則認(rèn)為乳狀液具有一定的相對(duì)穩(wěn)定性。

（三）電性質(zhì)

乳狀液的電性質(zhì)主要包括電導(dǎo)性和電泳。電導(dǎo)性。乳狀液有一定的導(dǎo)電能力，其大小主要取決于乳狀液連續(xù)相的性質(zhì)。將兩個(gè)固定的電極插入乳狀液中，然后測(cè)定其通過(guò)的電流大小，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通過(guò)O/W型乳狀液的電流大小為10～13mA，而通過(guò)W/O型乳狀液的電流大小僅為0.1mA甚至更少，常利用這種性質(zhì)來(lái)辨別乳狀液的類型。乳狀液電導(dǎo)性質(zhì)的研究對(duì)象，主要是石油乳狀液，因?yàn)樵诜蛛x這種乳狀液的時(shí)候，一般用的是電破乳的方法。電泳。當(dāng)乳狀液的液珠帶有電荷時(shí)，在電場(chǎng)中會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，我們把這種性質(zhì)叫作電泳。研究表明，乳狀液產(chǎn)生電泳現(xiàn)象的原因是：在電場(chǎng)中帶電油滴和水相中的反離子層向相反的電極方向運(yùn)動(dòng)。帶電油滴的移動(dòng)速度是正比于ξ電位的，ξ電位越高，油滴之間的靜電斥力越大，在熱運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生碰撞而凝聚的可能性越小，有利于乳狀液的穩(wěn)定。而在乳狀液中加入電解質(zhì)之后，有更多的與油滴表面電荷相反的離子進(jìn)入吸附層，使雙電層的厚度變薄，ξ位下降，如果外加電解質(zhì)帶有與油滴表面電荷相反的離子，其價(jià)數(shù)高或者吸附能力特別強(qiáng)，進(jìn)入到吸附層還可能使ξ電位改變符號(hào)，使乳狀液變得不穩(wěn)定，容易發(fā)生凝聚。

三、乳狀液鑒別

乳狀液的鑒別主要有稀釋法、導(dǎo)電法和染色法。稀釋法是取少量乳狀液加入水中或油中，若乳狀液能在水中稀釋即為O/W型，在油中稀釋則為W/O型。導(dǎo)電法是未加離子乳化劑，O/W型導(dǎo)電性比W/O型強(qiáng)。染色法是在乳狀液中加入少許油溶性或水溶性的染料，在顯微鏡下觀察是內(nèi)相還是外相被染色。

四、乳狀液制備

兩種互不相溶的液體（如苯和水），在有乳化劑存在的條件下一起振蕩時(shí)，一個(gè)液相會(huì)被粉碎成液滴分散在另一液相中形成穩(wěn)定的乳狀液。為了形成穩(wěn)定的乳狀液所必須加入的第三組分通常稱為乳化劑，其作用在于不使有機(jī)質(zhì)分散所得的液滴相互聚結(jié)，乳化劑的這種作用稱為乳化作用。

表面活性劑、一些天然物質(zhì)（蛋白質(zhì)、樹(shù)膠、皂素、磷脂等）、粉末狀固體是最常用的三種乳化劑。乳化劑主要起著降低界面張力、形成定向楔的界面、形成擴(kuò)散雙電層、界面膜的穩(wěn)定、固體粉末的穩(wěn)定等作用。

操作條件對(duì)乳狀液的制備具有重要的影響，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：攪拌強(qiáng)度越高，乳狀液液滴平均粒徑越小，因而表觀粘度越大;隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，乳狀液表觀粘度不斷上升，但上升的幅度越來(lái)越小，最后趨于平衡;攪拌初期攪拌強(qiáng)度的影響大，隨時(shí)間的推移，不同攪拌強(qiáng)度的乳狀液的表觀粘度的差別增強(qiáng)，達(dá)到最大值后開(kāi)始減小，最終趨于同一平衡值;制備溫度越高，所得乳狀液的液滴越大，表觀粘度越小。

在工業(yè)和日常生活中，在制備乳狀液的同時(shí)，但有時(shí)必須設(shè)法破壞天然形成的乳狀液，如石油原油和橡膠類植物乳槳的脫水、牛奶中提取奶油、污水中除去油沫等都是破乳過(guò)程。轉(zhuǎn)相也叫變型，是指O/W型（W/O型）乳狀液變成W/O型（O/W型）的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)相是乳狀液不穩(wěn)定的一種表現(xiàn)，由非離子型乳化劑穩(wěn)定的乳狀液的穩(wěn)定性取決于油的類型、乳化劑用量和制備條件（如均質(zhì)壓力），這種乳狀液的穩(wěn)定性與溫度有關(guān)，在轉(zhuǎn)相溫度附近乳狀液的穩(wěn)定性大大降低。

乳狀液無(wú)論是工業(yè)上還是日常生活都有廣泛的應(yīng)用，其中微乳狀液（microemulsion）是由水、油、表面活性劑和助表面活性劑自發(fā)生成的一種熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性的、透明（或半透明）的分散體系，粒徑在1～100nm之間。微乳由于除了具有乳劑的一般特性之外，還具有粒徑小、透明、穩(wěn)定等特殊優(yōu)點(diǎn)。

微乳系統(tǒng)的理論研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)取得了顯著的成就，微乳液作為一種熱力學(xué)穩(wěn)定的體系，其所具有的超低界面張力和表面活性劑所具有的乳化、增溶、分散、起泡、潤(rùn)滑和柔軟性等性能使其不但在農(nóng)藥、化妝品、三次采油等領(lǐng)域有實(shí)際的和潛在的應(yīng)用價(jià)值，而且在其他領(lǐng)域，例如土壤修復(fù)、食品化學(xué)、分析、造紙、電子、陶瓷、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域也有著廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫中豐.微乳狀液及其應(yīng)用[J].廣東化工，2010（04）：24-26.

[2]陳馥.Pickering乳狀液及其在油田中的應(yīng)用[J].精細(xì)化工，2014（01）：1-5.