第四章++乳状液
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实验四 乳状液的制备及类型鉴别
实验四乳状液的制备及类型鉴别一、实验目的1.了解乳状液的制备方法；3.学习乳状液的类型鉴别方法。
二、实验原理1.乳状液的定义和组成乳状液是一种非常常见的乳剂，是指由固体或液体颗粒悬浮于水或油的介质中，形成微小的乳状系统。
乳状液通常由两部分组成，即内相（也称为分散相）和外相（也称为连续相）。
内相是指悬浮于乳状液中的颗粒或液滴，外相是指围绕内相的介质。
根据不同的乳状液类型，内相或外相可以是水或油。
乳状液的制备通常包括以下步骤：（1）将一个或多个物质加入一个过量的连续相中。
（2）增加搅拌速度，使物质分散均匀。
（3）继续搅拌，直到所需尺寸的颗粒形成。
（4）调整温度和pH等条件以促进颗粒稳定。
（5）将制得的乳状液通过过滤或离心等方式进行纯化和分离。
根据内相和外相的性质，乳状液可以分为以下几种类型：（1）水/油乳状液（W/O乳状液）内相是水，外相是油，称为水/油乳状液。
水/油乳状液通常具有较高的黏滞度，较低的清洁性和透明度低等特点，通常用于制备油性膏霜。
三、实验步骤所需材料：羊毛脂5克、液体石蜡5克、甘油5克、蓖麻油5克、鱼胶原蛋白5克、纯净水50克。
（1）将羊毛脂、液体石蜡和甘油放入烧杯中，用水浴加热至材料融化，然后取出冷却。
（2）将蓖麻油加入烧杯中，用手持搅拌机在高速下搅拌3-5分钟。
（4）放置至室温下冷却，即得到W/O乳状液。
2.制备O/W乳状液所需材料：十八烷基硅氧烷5克、甘油5克、磷脂5克、水15克、十二酸可的松5克、酸性物质苹果酸1克。
所需材料：甘油10克、甜菜碱10克、蒟蒻粉5克、柠檬酸1克、玫瑰花水30克、橙花水20克。
（2）将蒟蒻粉分别加入橙花水和玫瑰花水中，搅拌10分钟后将两种蒟蒻粉混合。
（3）将第一步的混合物和第二步的蒟蒻粉混合，用手持搅拌机在高速下搅拌3-5分钟即得到W/W乳状液。
四、实验结果和讨论制备得到的W/O乳状液呈现出乳白色半透明液体，触感具有一定的质地感，但不油腻。
这种类型的乳状液适用于制备油性膏霜，能够保湿并为皮肤提供柔软性和保护。
第四章++乳状液
(4)滤纸润湿法 对于某些重油与水构成的乳状液可用此 法：在滤纸上滴一滴乳状液，若液体快 速展开，并在中心留下一小滴油，则为 O/W乳状液；若液滴不展开，则为W/O 乳状液。 但此法对于某些易在滤纸上铺展的油(如 苯、环己烷、甲苯等轻油)所形成的乳状 液则不适用。 对乳状液类型的鉴别应采取多种方法。
d、液滴大小的分布 相同体积的分散相分散成大小不同的液滴时大液 滴体系比小液滴体系的界面积小，界面能低。因而具 有较大的热力学稳定性。当乳状液体系中大小液滴同 时存在，小液滴有自动减小，大液滴有增大的趋势。 若此过程不断地发展，最终将会破乳。因此，液滴大 小分布均一的乳状液比平均大小相等但液滴大小分布 宽的乳状液稳定性好。乳状液液滴大小对稳定性的影 响还表现在体系黏度的变化。体系黏度(主要是连续相 黏度)的增加使液滴扩散系数减小，液滴碰撞频率和聚 集速度降低，乳状液稳定性增加。
c、空间稳定作用 用聚合物作为乳化剂时界面层厚度大，如同在 液滴周围形成厚厚的亲液性保护层，这种保护层构 成了液滴靠近和接触的空间障碍。聚合物分子的亲 液性也使得保护层中含有相当量的连续相液体，类 似于凝胶体。因而界面区域有较高的界面黏度和良 好的黏弹性，这将对阻止液滴合并，保持其稳定性 有利。即使有的液滴发生聚结，聚合物乳化剂常以 纤维状或结晶的形式聚集于变小了的界面上，使得 液滴的界面膜加厚，可防止液滴的进一步聚结。
3 ) 3 Cl
d1/ d2
1.32 0.50
类型
O/W W/O
C 16 H 33 N(C 8 H 17 ) 2 C 3 H 7 l
乳化剂的溶解度—Bancroft规则 一定温度下，乳化剂在水相和油相中的溶解度 之比为常数，称之为分配常数。
乳化剂
C 16 H 33 N(CH
乳状液的制备
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(详细分析：乳状液)共7张PPT
F-O表示乳化剂膜和油的界面张力 §9 - 9 乳状液
• “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.
• “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.
表面活性剂第四章乳状液与泡沫
02
表面活性剂能够稳定乳状液和泡沫，防止其破裂和聚结，从而
提高其在工业中的应用效果。
提高分散性和润湿性
03
表面活性剂能够提高固体颗粒的分散性和液体表面的润湿性，
有利于制备稳定的乳状液和泡沫。
THANKS
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02 形成胶束
表面活性剂分子在溶液中聚集形成胶束，这些胶 束能够将油、水和固体颗粒包裹其中，从而稳定 乳状液。
03 防止液滴合并
表面活性剂分子在液滴表面形成保护层，防止液 滴合并，保持乳状液的稳定性。
表面活性剂在泡沫中的作用
降低界面张力
表面活性剂能够降低气-水界面张力，使气体更容易分散在水中， 形成稳定的泡沫。
稳定性定义
01
泡沫稳定性是指泡沫在一定时间内保持其结构和外观
的特性。
影响稳定性的因素
02 影响泡沫稳定性的因素包括表面活性剂的性质、液相
的粘度、气体的溶解度以及温度和压力等环境因素。
提高稳定性方法
03
通过选择适当的表面活性剂和调整溶液的物理性质，
可以提高泡沫的稳定性。
泡沫的破灭
破灭机制
泡沫的破灭可以由多种机制引起， 如重力、气体溶解度变化、液膜 破裂等。
乳状液类型
总结词
根据分散相和分散介质的类型，乳状液可分为水包油型（O/W）和油包水型（W/O） 两种类型。
详细描述
水包油型（O/W）乳状液是指水作为分散介质，油作为分散相的乳状液。这种类型的 乳状液通常外观呈透明或略带乳白色，广泛应用于化妆品、食品、医药等领域。油包水 型（W/O）乳状液则相反，油作为分散介质，水作为分散相，外观通常呈蓝黑色或暗
褐色，这种类型的乳状液在工业上有广泛应用，如涂料、油墨等领域。
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
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水 油
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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。
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2020/5/10
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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
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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）
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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。
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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
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胶体化学之乳状液
导电法
O/W的导电性比W/O的要好。但使用离子型乳化剂 是，即使是W/O型乳状液，或水相体积分数很大的 W/O型乳状液，其导电性也颇为可观。
影响乳状液稳定性的因素：
乳状液特点:
多相系，相界面积大，表面自由能高，热力学不稳定系统。
1、表面张力的影响。
。
三、乳状液的破坏
乳状液的完全破坏叫破乳。
破乳的机理： 1.絮凝：此过程中，连续相在液滴与界面间排泄出来， 分散相的液珠聚集成团，但各液珠皆仍然存在，这 些团常常是可逆的。在液滴与界面之间“接触”面 的周界上的界面最薄。 2.聚结：此过程中，膜发生破裂，各个团合成一个大 滴，导致液滴数目的减少和乳状液的完全破坏。此 过程是不可逆的。
界面膜的强度和紧密程度是决定乳状液稳定性的重要因素: ①使用足量的乳化剂。 ②选择适合分子结构的乳化剂。
3、界面电荷的影响―乳状液稳定的电理论。 4、外相粘度的影响。 5、固体乳化剂对乳化液的稳定作用。
选择乳化剂的一般原则：
①具有良好的表面活性，可以降低表面张力，在形 成的乳化液外相中，有良好的溶解能力。 ②在油―水界面上，能够形成稳定的、紧密排列的界 面膜。 ③能够适当增大外相的粘度，减小液滴的聚结速度。 ④水溶性乳化剂和油溶性乳化剂混合使用，具有较 好的乳化效果。 ⑤应该满足乳化体系的特殊要求。 ⑥应该用最小的浓度和最低的成本达到乳化效果， 并且乳化工艺简单。
乳状液的应用：
乳状液在工农业生产、日常生活以及生理现象中 有着广泛应用。
1. 控制反应 许多化学反应是放热的，这会使温度急剧 升高，促进副反应的发生。如果将反应物制作成乳状液， 不仅可以利用其界面大、接触充分的特点提高反应效率， 而且大界面有利于散热，从而可以提高产率。 2. 农药乳剂 将杀虫药等制作成乳状液，可以使之均匀 地铺展在植物上，用量少且效率高。如顺式氯氰菊酯微 乳液就在农药上有了较好的运用。 3. 纺织工业 天然纤维与人造短纤维在纺前要用油剂处 理从而增强纤维的机械强度、减少摩擦和增加抗静电性 能等。 4. 乳化食品 乳化食品在生活中是非常常见的。我们日 常喝的牛奶、豆浆等都是天然的乳化食品，人造的有人 造奶油等等。 5. 制革工业 在皮革的加工上，我们常常要“上油”。 这里的“油”，便是乳状液。将它涂在表面上，可以提 高皮革的牢固度、柔软性和拉伸性能。
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4
3 2
液滴大小 液滴直径，μm
1
t
分散时间
分散时间对液滴大小的影响
油酸钠浓度，mol·L-1
液滴大小与乳化剂浓度的关系
4.3 乳状液的物理性质
液珠大小与外观（见下表）
乳状液的液珠大小与外观
液珠大小
外观
大液滴（≥100μm）
可分辨出两相
>1μm
乳白色乳状液
0.1 ~ 1μm
蓝白色乳状液
0.05 ~ 0.1μm
O/W W/O
乳化剂的溶解度—Bancroft规则
一定温度下，乳化剂在水相和油相中的溶解度 之比为常数，称之为分配常数。
乳化剂 分配常数
C16H33N(CH3)3Cl
100
C16H33N(C4H9)2C3H7l
65
C16H33N(C8H17)2C3H7l
35
(C18H37)2N(CH3)2Cl
4
类型 稳定时间 O/W 很稳定 O/W 24d O/W 3~5min W/O 5~10min
4.2 乳状液的制备和性质
1.混合方式
机械搅拌：4000~8000r/min，设备简单，操 作方便。分散度低，不均匀，易混入空气。
胶体磨：可制得10µm的液滴。
超声波乳化器：利用超声波破碎待分散的液体。 大规模制备乳状液的方法则是用哨子刀刃发生共振，使分散相破碎。
自然乳化法
将乳化剂加入油中，制成乳油，使用时，把乳油 直接倒入水中，就自发或稍加搅拌形成O/W型乳 状液。一些易于水解的农药都用该法制得O/W型 乳状液而用于大田中。
界面复合物生成法
在油相中溶入一种乳化剂，水相中溶入另一种乳 化剂，水相和油相混合时，两种乳化剂在界面上 形成稳定的复合物。
轮流加液法
第四章 乳状液
乳化作用(emulsification)：是在一定条件 下使互不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。
4.1 乳状液
1、定义：一种液体分散于另一种与之不相混 溶的液体中形成的多相分散体系称为乳状液。
分散相：乳状液中以液珠（也可为其它形状）形式存在 的一相称为分散相（内相、不连续相）。直径0.1~10µm。 分散介质：乳状液中连成一片的一相称为分散介质（外 相、连续相）。
3.乳化剂
乳化剂：为了进行乳化作用和得到有一定稳 定性的乳状液必须加入的第三种物质。以降 低界面张力为目的，可降低分散功w=∆A·γ。
乳化作用对乳化剂的要求：
乳化剂必须能吸附或富集在两相界面上， 使界面张力降低；
乳化剂赋予液滴以电荷，使液滴间产生 静电排斥力，或在液滴周围形成一层稳 定的、粘度特别高的保护膜。
(2)染色法
将少量油溶性染料加入乳状液中充分混合、 搅拌。若乳状液整体带色，并且色泽较 深，则为W／O型；若色泽较淡，而且 只是液珠带色，则为O／W型。用水溶 性染料时则情形相反。苏丹Ⅲ是常用的 油溶性染料；亮蓝FCF则为水溶性染料。
(3)电导法
乳状液中的油大多数导电性都很差，而水 (一般水中常含有电解质)的导电性较好， 故电导的粗略定性测量即可确定连续相(外 相)：导电性好的为O/W型乳状液，连续相 为水；导电性差的为W/O型乳状液，连续 相为油。但有时当W/O型乳状液内相(W相) 所占比例很大，或油相中离子性乳化剂含 量较多时，则W/O乳状液也可能有相当好 的电导。
常见的乳状液一般都有一相为水或水溶液， 通称为水相；另一相为与水不相混溶的相 （一般为有机相），通称为油相。
2. 乳状液的类型
(1) O/W型（油/水）:内相油，外相水 (2) W/O型（水/油）:内相水，外相油
W/O/W，
多重乳状液
O/W/O
1
2
水 油
3
4
乳状液类型示意图 1-O/W; 2-W/O; 3-W/O/W; 4-O/W/O
灰色半透明液
<0.05μm
透明液
光学性质
d≫，反射；液滴透明 折射；
d≪，透射； d≤， 散射。 可见光，0.4~0.8µm 液滴0.1~10µm，反射
显著
粘度 = η0
1 1 - (hφ)1 /3
h：校正因子，φ：体积分数（内相），
η0 ：外相粘度。
电导 电导率 O/W > W/O
4.4 影响乳状液类型的因素 相体积和乳状液类型
均化器：机械加超声波的复合装置。一般在20 ~40MPa下操作。
2.乳化剂的加入方式
转相乳化法
乳化剂先溶于油中，剧烈搅拌下慢慢加水， 加入的水开始以细小的液滴分散在油相中， 是W/O型，继续加入水，则转变成O/W。 采用该方法也可制得W/O型乳状液。
瞬间成皂法
脂肪酸加入油相，碱加入水相，在界面上可 瞬间生成作为乳化剂的脂肪酸盐，用这种 方法只需稍加搅拌甚至不搅拌，即可制得 液滴小而且稳定的乳状液。
理想的 74%
实际的
表面活性剂合适的
（a）
（b） 乳状液的几种形态
（c）
定向楔理论 乳状液的类型与表面活性剂亲油基和亲
水基的相对大小有关，即乳化剂分子的 几何构型起重要作用，一价金属皂易形 成O/W型乳状液，而二价皂易形成W/O 型乳状液。
O/W型乳状液
W/O型乳状液
乳化剂几何因素对乳状液类型影响示意图
乳化剂分子的构型:主要指分子中极性基 团和非极性基团截面积的相对大小，即 可用极性基团截面直径d1与非极性基团 截面直径d2之比判断可能形成乳状液的 表类面型活。性剂分子构型与乳状液类型：
乳化剂
d1/ d2
类型
C16H33N(CH3)3Cl
1.32
C16H33N(C8H17)2C3H7l 0.50
(4)滤纸润湿法
水和油轮流加入乳化剂中，每次加入少量，形成
W/O型或O/W型乳状液，主要应用于食品工业。
3.影响分散度的因素
分散方式
表5-1 分散方法与液滴大小
液滴大小,μm 分散方法
1%乳化剂 5%乳化剂 10%乳化剂
螺旋桨
—
3~8
2~5
胶体磨
6~9
4~7
3~5
均化器
1~3
1~3
1~3
•分散时间 •乳化剂浓度
乳化剂在水中的溶解度大，则易形成O/W型乳 状液，反之则形成W/O型乳状液；分配常数大， 则O/W 型稳定。
器壁的性质
能使器壁润湿的，形成薄膜，搅拌时， 不被分散，成为外相，如加入足够量的 乳化剂，可以改变器壁的性质，则所得 乳状液的类型也可能改变。
五、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。
3 2
液滴大小 液滴直径，μm
1
t
分散时间
分散时间对液滴大小的影响
油酸钠浓度，mol·L-1
液滴大小与乳化剂浓度的关系
4.3 乳状液的物理性质
液珠大小与外观（见下表）
乳状液的液珠大小与外观
液珠大小
外观
大液滴（≥100μm）
可分辨出两相
>1μm
乳白色乳状液
0.1 ~ 1μm
蓝白色乳状液
0.05 ~ 0.1μm
O/W W/O
乳化剂的溶解度—Bancroft规则
一定温度下，乳化剂在水相和油相中的溶解度 之比为常数，称之为分配常数。
乳化剂 分配常数
C16H33N(CH3)3Cl
100
C16H33N(C4H9)2C3H7l
65
C16H33N(C8H17)2C3H7l
35
(C18H37)2N(CH3)2Cl
4
类型 稳定时间 O/W 很稳定 O/W 24d O/W 3~5min W/O 5~10min
4.2 乳状液的制备和性质
1.混合方式
机械搅拌：4000~8000r/min，设备简单，操 作方便。分散度低，不均匀，易混入空气。
胶体磨：可制得10µm的液滴。
超声波乳化器：利用超声波破碎待分散的液体。 大规模制备乳状液的方法则是用哨子刀刃发生共振，使分散相破碎。
自然乳化法
将乳化剂加入油中，制成乳油，使用时，把乳油 直接倒入水中，就自发或稍加搅拌形成O/W型乳 状液。一些易于水解的农药都用该法制得O/W型 乳状液而用于大田中。
界面复合物生成法
在油相中溶入一种乳化剂，水相中溶入另一种乳 化剂，水相和油相混合时，两种乳化剂在界面上 形成稳定的复合物。
轮流加液法
第四章 乳状液
乳化作用(emulsification)：是在一定条件 下使互不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。
4.1 乳状液
1、定义：一种液体分散于另一种与之不相混 溶的液体中形成的多相分散体系称为乳状液。
分散相：乳状液中以液珠（也可为其它形状）形式存在 的一相称为分散相（内相、不连续相）。直径0.1~10µm。 分散介质：乳状液中连成一片的一相称为分散介质（外 相、连续相）。
3.乳化剂
乳化剂：为了进行乳化作用和得到有一定稳 定性的乳状液必须加入的第三种物质。以降 低界面张力为目的，可降低分散功w=∆A·γ。
乳化作用对乳化剂的要求：
乳化剂必须能吸附或富集在两相界面上， 使界面张力降低；
乳化剂赋予液滴以电荷，使液滴间产生 静电排斥力，或在液滴周围形成一层稳 定的、粘度特别高的保护膜。
(2)染色法
将少量油溶性染料加入乳状液中充分混合、 搅拌。若乳状液整体带色，并且色泽较 深，则为W／O型；若色泽较淡，而且 只是液珠带色，则为O／W型。用水溶 性染料时则情形相反。苏丹Ⅲ是常用的 油溶性染料；亮蓝FCF则为水溶性染料。
(3)电导法
乳状液中的油大多数导电性都很差，而水 (一般水中常含有电解质)的导电性较好， 故电导的粗略定性测量即可确定连续相(外 相)：导电性好的为O/W型乳状液，连续相 为水；导电性差的为W/O型乳状液，连续 相为油。但有时当W/O型乳状液内相(W相) 所占比例很大，或油相中离子性乳化剂含 量较多时，则W/O乳状液也可能有相当好 的电导。
常见的乳状液一般都有一相为水或水溶液， 通称为水相；另一相为与水不相混溶的相 （一般为有机相），通称为油相。
2. 乳状液的类型
(1) O/W型（油/水）:内相油，外相水 (2) W/O型（水/油）:内相水，外相油
W/O/W，
多重乳状液
O/W/O
1
2
水 油
3
4
乳状液类型示意图 1-O/W; 2-W/O; 3-W/O/W; 4-O/W/O
灰色半透明液
<0.05μm
透明液
光学性质
d≫，反射；液滴透明 折射；
d≪，透射； d≤， 散射。 可见光，0.4~0.8µm 液滴0.1~10µm，反射
显著
粘度 = η0
1 1 - (hφ)1 /3
h：校正因子，φ：体积分数（内相），
η0 ：外相粘度。
电导 电导率 O/W > W/O
4.4 影响乳状液类型的因素 相体积和乳状液类型
均化器：机械加超声波的复合装置。一般在20 ~40MPa下操作。
2.乳化剂的加入方式
转相乳化法
乳化剂先溶于油中，剧烈搅拌下慢慢加水， 加入的水开始以细小的液滴分散在油相中， 是W/O型，继续加入水，则转变成O/W。 采用该方法也可制得W/O型乳状液。
瞬间成皂法
脂肪酸加入油相，碱加入水相，在界面上可 瞬间生成作为乳化剂的脂肪酸盐，用这种 方法只需稍加搅拌甚至不搅拌，即可制得 液滴小而且稳定的乳状液。
理想的 74%
实际的
表面活性剂合适的
（a）
（b） 乳状液的几种形态
（c）
定向楔理论 乳状液的类型与表面活性剂亲油基和亲
水基的相对大小有关，即乳化剂分子的 几何构型起重要作用，一价金属皂易形 成O/W型乳状液，而二价皂易形成W/O 型乳状液。
O/W型乳状液
W/O型乳状液
乳化剂几何因素对乳状液类型影响示意图
乳化剂分子的构型:主要指分子中极性基 团和非极性基团截面积的相对大小，即 可用极性基团截面直径d1与非极性基团 截面直径d2之比判断可能形成乳状液的 表类面型活。性剂分子构型与乳状液类型：
乳化剂
d1/ d2
类型
C16H33N(CH3)3Cl
1.32
C16H33N(C8H17)2C3H7l 0.50
(4)滤纸润湿法
水和油轮流加入乳化剂中，每次加入少量，形成
W/O型或O/W型乳状液，主要应用于食品工业。
3.影响分散度的因素
分散方式
表5-1 分散方法与液滴大小
液滴大小,μm 分散方法
1%乳化剂 5%乳化剂 10%乳化剂
螺旋桨
—
3~8
2~5
胶体磨
6~9
4~7
3~5
均化器
1~3
1~3
1~3
•分散时间 •乳化剂浓度
乳化剂在水中的溶解度大，则易形成O/W型乳 状液，反之则形成W/O型乳状液；分配常数大， 则O/W 型稳定。
器壁的性质
能使器壁润湿的，形成薄膜，搅拌时， 不被分散，成为外相，如加入足够量的 乳化剂，可以改变器壁的性质，则所得 乳状液的类型也可能改变。
五、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。