工业炸药[1]
工业炸药---工业炸药发展概述

工业炸药---工业炸药发展概述第一节工业炸药发展概述炸药是我国的重大发明之一。
早在汉代已开始利用硝石、硫磺和木炭制造黑火药,作为火工武器。
黑火药的发明,对人类社会的文明发展起了划时代的促进作用。
黑火药作为唯一的炸药时代,一直延续到1865年诺贝尔用硝化甘油发明胶质炸药,1867年瑞典制成了由硝酸铵、煤和碳氢化合物组成的硝铵炸药为止,才进入一个新的时代工业炸药时代,给以后发展硝铵炸药生产奠定了基础。
20世纪50年代中期,硝化甘油炸药和铵油炸药同时得到发展。
欧美和日本等国,偏重于使用硝化甘油炸药,苏联和东欧各国从第二次世界大战以后,着重发展硝铵类炸药。
我国解放以来,在工业炸药方面也保持发展硝铵类炸药。
近几年来,使用硝铵类炸药的量已占炸药总量的80%以上,其中以铵油炸药用量最大,后来在铵油炸药的基础上发展了铵沥蜡、铵松蜡等具有一定的防潮、防水硝铵类炸药。
20世纪60年代以后,铵油炸药在世界各国用量不断增加,如1960年,美国使用量占16%,1961年增加到60%;在露天矿山其用量高达90%以上。
地下矿开采中,1961年加拿大用量只占40%,1962年猛增到70%以上。
据统计,1968年美国所消耗的全部工业炸药中,铵油炸药占70%。
由于浆状炸药在爆炸性能方面不十分理想且成本较高,所以其用量的增加远不如铵油炸药。
到了20世纪60年代末70年代初,世界各国研究和发展了种类繁多的含水炸药品种。
水胶炸药问世不久,美国阿特拉斯公司的布鲁母在1969年公布了乳化油炸药的第一个专利。
除美国外,英国、加拿大、澳大利亚、瑞典、南斯拉夫等国相继有产品投放市场。
我国于1979年开始研制,到1981年,就研究出系列乳化炸药,并用于爆破工程。
现在乳化炸药已成为在有水爆破环境中的重要炸药品种。
从炸药生产、运输、使用,以及使用的安全性、经济性、可靠性三个方面综合衡量,铵油炸药和含水炸药已成为现代工业炸药的主体,生产工艺已机械化、连续化。
工业炸药PDF

黑火药 铵油炸药 硝化甘油炸药 浆状炸药和水胶炸药 乳化炸药 重铵油炸药
黑火药
黑火药成分、性能及使用:
黑火药由硝酸钾、木炭和硫磺机械混合而成;黑色粉状和黑色粒状, 粒状药具有金属光泽,密度1.6~1.9g/cm3,表观密度0.8~1.0g/cm3,发 火点400℃(5秒),爆容280L/kg,爆热2500~3000kJ/kg,爆温2500K。
可以用雷管起爆;爆炸威力的实验值比较高,但实际使用中发现其爆炸威力 不高;成本比浆状和水胶炸药低。
重铵油炸药
• 铵油炸药+乳化炸药 • 乳化炸药所占比例可以从0%~100%,随着乳化炸药所占比
例的增加,抗水性能增强。 • 铵油炸药和乳化炸各占50%时,密度最大,体积威力最强。
目前黑火药仍然大量被用于烟花爆竹、石材开采、起爆器材。
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铵油炸药
铵油炸药(国外称ANFO),成分:硝酸铵 + 柴油 + 木粉(少量)。 种类:粉状铵油炸药;多孔粒状铵油炸药。 铵油炸药主要特点: 铵油炸药是所有炸药中原料来源最广、生产工艺最简单、成本最低、
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浆状炸药和水胶炸药
主要成分: (1)氧化剂水溶液(主要采用硝酸铵); (2)敏化剂; (3)黏胶剂。
乳化炸药
主要成分: 乳化炸药由氧化剂水溶液、燃料油、乳化剂和敏化剂四种基本成分组成。 特点: 乳化炸药的密度可调,可以在水孔中使用;起爆敏感度比浆状和水胶炸药高,
安全性最好的工业炸药,也是目前工业炸药中用量最大的炸药。
硝化甘油炸药
主要成分: 硝化甘油炸药由硝化甘油、硝化棉、硝酸铵(或硝酸钾、硝酸钠)、
常用的工业炸药

常用的工业炸药1)TNT(三硝基甲苯)是一种烈性炸药,呈黄色粉末或鱼鳞片状,难溶于水,可用于水下爆破。
由于威力大,常用来做副起爆药。
爆炸后呈负氧平衡,产生有毒的一氧化碳,故不适用于地下工程爆破。
2)胶质炸药(硝化甘油炸药)是烈性炸药,色黄、可塑、威力大、密度大、抗水性强,可作副起爆炸药,也可用于水下和地下爆破工程。
它的冻结温度高达13.2℃,结冻后,敏感度高,安全性差。
随着硝铵类含水炸药的出现,该类炸药的使用日趋减少。
3)铵梯炸药其主要成分是硝酸铵加少量的TNT和木粉混合而成。
调整三种成份的百分比,可制成不同性能的铵梯炸药。
这种炸药敏感度低,使用安全;缺点是吸湿性强,易结块,使爆力和敏感度降低。
国产铵梯炸药有露天铵梯炸药、岩石铵梯炸药和煤矿铵梯炸药等主要品种。
工程爆破中,2号岩石铵梯炸药得到广泛运用,并作为我国药量计算的标准炸药。
其爆力为320mL,猛度为12mm,殉爆距离5cm。
临界直径为18~20mm,直径为32~35mm、处于最佳密度时的药卷爆速约3600m/s,贮存有效期为6个月。
4)铵油炸药铵油炸药主要成分是硝酸铵和柴油。
为减少结块,可加入木粉。
理论与实践表明,硝酸铵、柴油、木粉的配比以92:4:4最佳;但无木粉时,含油率以6%较好。
铵油炸药成本低、使用安全、易于生产,但威力和敏感度较低。
热加工拌和均匀的细粉状铵油炸药,可用8号雷管起爆;冷加工颗粒较粗、拌和较差的粗粉状铵油炸药需用中继药包始能起爆。
铵油炸药的有效贮存期仅为7~15天,一般在施工现场拌制。
5)浆状炸药以氧化剂的饱和水溶液、敏化剂及胶凝剂为基本成分的抗水硝铵类炸药。
含有水溶性胶凝剂的浆状炸药又叫水胶炸药。
具有抗水性强、密度高、爆炸威力较大、原料来源广和使用安全等优点,在露天有水深孔爆破中应用广泛。
6)乳化炸药是以氧化剂(主要是硝酸铵)水溶液与油类经乳化而成的油包水型乳胶体作爆炸基质,再添加少量敏化剂、稳定剂等添加剂而成的一种乳脂状炸药。
工业炸药品种讲解

关于京城集团炸药选择情况的说明一、工业炸药简介工业炸药品种繁多,按组成特点可分为铵梯炸药、硝甘炸药(硝化甘油类炸药)、铵油炸药、含水炸药(乳化炸药、水胶炸药和浆状炸药)和特种炸药(含铝炸药、液体炸药等)。
1、炸药的发展沿革黑火药是最早的工业炸药,是我国劳动人民的四大发明之一。
早在汉代(距今约2000多年)就开始使用硝石、硫磺和木炭的混合物作为火工武器。
到了宋代,黑火药技术才逐渐经阿拉伯国家传到欧洲。
后来黑火药在矿业开采中获得应用,大大提高了矿岩开采的效率。
因此,黑火药在采矿工业中的应用被认为标志着中世纪的结束和工业革命的开始。
黑火药作为世界上第一代工业炸药使用到19世纪中叶,延续达数百年之久。
硝化甘油发明以后,诺贝尔(Nobel)在一个偶然的机会把硝化甘油溅到包装用的硅藻土里,发现硅藻土能吸收大约三倍于自身质量的硝化甘油。
于是他将75%硝化甘油和25%硅藻土混合物作为爆炸剂投放市场,这就是第一代代拿买特,后来用活性吸附剂硝化棉取代硅藻土制得爆胶,并掺入硝酸铵等氧化剂及其它添加剂,发展成一直沿用至今的胶质炸药。
由于胶质代拿买特容易起爆、传爆稳定和爆炸威力高等特点,它迅速取代了黑火药而获得广泛应用。
1867年瑞典工程师Ohlsson和Norrbein提出了硝酸铵和各种燃料制成的混合炸药专利,从而出现了硝铵炸药和代拿买特炸药相互竞争发展的局面。
至20世纪30年代硝铵炸药就在欧洲、北美洲和亚洲的许多国家大量生产和使用,成为最主要的工业炸药和军用炸药之一。
我国也比较早地研制和生产硝甘炸药(代拿买特)和铵梯炸药(硝铵炸药),拥有性能优良的配方和工艺。
尤其是铵梯炸药,广泛应用于露天、井下、矿岩、能源、水利、建筑及爆炸加工等各行各业。
铵油炸药(ANFO)是一种硝酸铵和燃料油组成的爆炸性机械混合物。
它于20世纪中叶,由加拿大联合矿冶公司(Consolidated Mining and Smelting Co.)研究生产了普里尔多孔粒状硝酸铵以后,得到了极大发展。
2工业炸药(1)

国内部分重铵油炸药性能
国外重铵油炸药的主要性能
★铵松蜡与铵沥蜡炸药 铵松蜡炸药以硝酸铵、松香、石蜡为原 料(柴油1.5%); 铵沥蜡炸药以硝酸铵、沥青、石蜡为原 料, 二者均采用轮碾热混加工制备,有一定 抗水性能。
★第三节 含水硝铵类炸药
浆状炸药——抗水性强,密度高,爆炸威力较大,成 本低,在露天水孔爆破中有广泛应用。 水胶炸药——水胶炸药与浆状炸药的区别在于使用敏 化剂的不同,它采用水溶性甲胺硝酸盐作敏化剂,其 爆轰感度比浆状炸药高(引进美国杜邦公司)。 乳化炸药——乳化炸药是以无机含氧酸盐水溶液为分 散相,以不溶于水的可液化的碳质燃料为连续相,借 助乳化剂的乳化作用和敏化剂(包括敏化气泡)的敏 化作用而制成的一种油包水(W/O)型乳脂状混合炸 药。密度1.05~1.35g/cm3有乳白色、淡黄色、银灰色等 各种颜色的产品。
2、常用工业炸药分类
1)按炸药主要化学成分分类。 (1)硝铵类炸药——以硝酸铵为主要成分的炸药,是 目前国内用量最大,品种最多的一大类混合炸药。 (2)硝化甘油类炸药——以硝化甘油或硝化甘油、硝 化乙二醇为主要成分的炸药。 (3)芳香族硝基化合物类炸药。主要是苯及其同系物 的硝基化合物,如TNT、黑索金等。 (4)其他工业炸药。指不属于以上三类的工业炸药。 例如黑火药和雷管起爆药等 2)按炸药组成分类: (1)单质炸药 (2)混合炸药
2、常用工业炸药分类
为工业炸药系列(属于猛炸药),主要有: ——铵梯炸药 ——铵油炸药 ——铵松蜡炸药 ——含水炸药 ——煤矿许用炸药 上述统称硝铵类炸药,其性能很大一部分取决于硝酸 铵的性质。
二、工业炸药的基本组成
1、工业炸药的基本组成 氧化剂:硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾 还原剂:柴油、木粉 敏化剂:单质猛炸药 防水剂: 安定剂: 抗冻剂: 2、硝酸铵的性质
工业炸药的分类

(四)工业炸药——猛炸药
按组分可分为单质猛炸药和混合炸药。
梯恩梯
三硝基甲苯,主要用于军事炸药,民用炸药 禁止使用。
工程爆破中常用 的单质猛炸药
黑索金 特曲儿
高威力炸药,爆速8300m/s,成本高,只能用 它来做导爆索的药芯及雷管中的加强药。
主要用于军事炸药,也可作为工业雷管的加 强药
泰安
爆炸威力高,爆速8000-8200m/s,主要用于 雷管中的加强药和导爆索的药芯。
一、工业炸药分类
(四)工业炸药——猛炸药
工程爆破中常见的混合炸药主要为硝铵类炸药,分子式为:CaHbOcNd,无雷
管感度。
细粉状结晶
铵油炸药
Байду номын сангаас
多孔粒状
硝铵类炸药
浆状炸药 水胶炸药
成品包装炸药
乳化炸药
现场混装炸药
一、工业炸药分类
(四)工业炸药——猛炸药 铵油炸药
(1)分类:粉状铵油炸药、多孔粒状铵油炸药。 (2)主要组成成分:硝酸铵(氧化剂)、柴油(还原剂)、木粉
1.无水环境 2.露天大爆破 3.硬度低、完整性稍差 的岩石
1.抗水性好,不易结块 2.爆速高、起爆威力大
3.感度低,安全性好
1.装填效率低 2.生产效率低
1.小型露天或地下爆破 2.有水、无水环境均适 合
1.抗水性好 2.密度可调节范围较宽 3.感度低,安全性好 4.机械化程度高
1.大型露天或地下爆破 2.有水、无水环境均适 合
工业炸药的分类
爆破现场1
爆破现场2
一、工业炸药分类
(一)什么是工业炸药 工业炸药指用于矿山开采、交通、市政施工、水利建设、建材和爆炸加
工等领域的民用炸药。
工业炸药品种全解

关于京城集团炸药选择情况的说明一、工业炸药简介工业炸药品种繁多,按组成特点可分为铵梯炸药、硝甘炸药(硝化甘油类炸药)、铵油炸药、含水炸药(乳化炸药、水胶炸药和浆状炸药)和特种炸药(含铝炸药、液体炸药等)。
1、炸药的发展沿革黑火药是最早的工业炸药,是我国劳动人民的四大发明之一。
早在汉代(距今约2000多年)就开始使用硝石、硫磺和木炭的混合物作为火工武器。
到了宋代,黑火药技术才逐渐经阿拉伯国家传到欧洲。
后来黑火药在矿业开采中获得应用,大大提高了矿岩开采的效率。
因此,黑火药在采矿工业中的应用被认为标志着中世纪的结束和工业革命的开始。
黑火药作为世界上第一代工业炸药使用到19世纪中叶,延续达数百年之久。
硝化甘油发明以后,诺贝尔(Nobel)在一个偶然的机会把硝化甘油溅到包装用的硅藻土里,发现硅藻土能吸收大约三倍于自身质量的硝化甘油。
于是他将75%硝化甘油和25%硅藻土混合物作为爆炸剂投放市场,这就是第一代代拿买特,后来用活性吸附剂硝化棉取代硅藻土制得爆胶,并掺入硝酸铵等氧化剂及其它添加剂,发展成一直沿用至今的胶质炸药。
由于胶质代拿买特容易起爆、传爆稳定和爆炸威力高等特点,它迅速取代了黑火药而获得广泛应用。
1867年瑞典工程师Ohlsson和Norrbein提出了硝酸铵和各种燃料制成的混合炸药专利,从而出现了硝铵炸药和代拿买特炸药相互竞争发展的局面。
至20世纪30年代硝铵炸药就在欧洲、北美洲和亚洲的许多国家大量生产和使用,成为最主要的工业炸药和军用炸药之一。
我国也比较早地研制和生产硝甘炸药(代拿买特)和铵梯炸药(硝铵炸药),拥有性能优良的配方和工艺。
尤其是铵梯炸药,广泛应用于露天、井下、矿岩、能源、水利、建筑及爆炸加工等各行各业。
铵油炸药(ANFO)是一种硝酸铵和燃料油组成的爆炸性机械混合物。
它于20世纪中叶,由加拿大联合矿冶公司(Consolidated Mining and Smelting Co.)研究生产了普里尔多孔粒状硝酸铵以后,得到了极大发展。
工业炸药1

工业炸药工业炸药工业炸药又称民用炸药,是以氧化剂和可燃剂为主体,按照氧平衡原理构成的爆炸性混合物,属于非理想炸药。
工业炸药具有成本低廉、制造简单、应用可靠等特点,因而广泛应用于煤矿冶金、石油地质、交通水电、林业建筑、金属加工和控制爆破等各方面。
随着各国经济建设不断发展,工业炸药品种和产量的需求不断增大,因此得到迅速发展。
工业炸药品种繁多,按组成特点可分为铵梯炸药、硝甘炸药(硝化甘油类炸药)、铵油炸药、含水炸药(乳化炸药、水胶炸药和浆状炸药)和特种炸药(含铝炸药、液体炸药等)。
通常也按照使用场合分为岩石炸药、许用炸药和露天炸药等。
1.发展沿革黑火药是最早的工业炸药,是我国劳动人民的四大发明之一。
早在汉代(距今约2000多年)就开始使用硝石、硫磺和木炭的混合物作为火工武器。
到了宋代,黑火药技术才逐渐经阿拉伯国家传到欧洲。
后来黑火药在矿业开采中获得应用,大大提高了矿岩开采的效率。
因此,黑火药在采矿工业中的应用被认为标志着中世纪的结束和工业革命的开始。
黑火药作为世界上第一代工业炸药使用到19世纪中叶,延续达数百年之久。
硝化甘油发明以后,诺贝尔(Nobel)在一个偶然的机会把硝化甘油溅到包装用的硅藻土里,发现硅藻土能吸收大约三倍于自身质量的硝化甘油。
于是他将75%硝化甘油和25%硅藻土混合物作为爆炸剂投放市场,这就是第一代代拿买特,后来用活性吸附剂硝化棉取代硅藻土制得爆胶,并掺入硝酸铵等氧化剂及其它添加剂,发展成一直沿用至今的胶质炸药。
由于胶质代拿买特容易起爆、传爆稳定和爆炸威力高等特点,它迅速取代了黑火药而获得广泛应用。
1867年瑞典工程师Ohlsson和Norrbein提出了硝酸铵和各种燃料制成的混合炸药专利,从而出现了硝铵炸药和代拿买特炸药相互竞争发展的局面。
至20世纪30年代硝铵炸药就在欧洲、北美洲和亚洲的许多国家大量生产和使用,成为最主要的工业炸药和军用炸药之一。
我国也比较早地研制和生产硝甘炸药(代拿买特)和铵梯炸药(硝铵炸药),拥有性能优良的配方和工艺。
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4.1.4 乳状液的制备
4.1.4.1转相乳化法 (1)将乳化剂先溶于油中加热,在剧烈 搅拌下慢慢加入温水,加入的水开始以细 小的粒子分散在油中,是W/O型乳状液, 再继续加水,随着水的增加,乳状液变稠, 最后转相变成O/W型乳状液。
(2)将乳化剂直接加于水中,在剧烈搅 拌下将油加入,可直接得到O/W型乳状液, 若欲制得W/O型,则可继续加油直到发生 变型。
对于表面活性剂类的乳化剂,HLB值 (HLB值是表面活性剂的亲水-亲油平衡值) 是有参考价值的。
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4.1.3.2 乳化剂与乳化作用
HLB范围
3~6 7~9 8~18 13~15 15~18
应用类型
W/O乳化剂 润湿剂 O/W乳化剂.3影响乳状液稳定性的主要因素 1.界面张力
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4.1.5.2 乳状液的破坏
1.加热破乳
升温加速乳状液液珠的布朗运动使絮 凝速率加快,同时使界面粘度迅速降低, 使聚结速率加快,有利于膜的破裂。
2.高压电破乳 高压电场的破乳较复杂不能只看作扩
散双电层的破坏,在电场下液珠质点可排 成一行,呈珍珠项链式,当电压升到某一 值时,聚结过程在瞬间完成。
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微乳液也可分为不同的类型,除了 O/W型和W/O型外,还有双连续型,O/W 型和W/O型结构已有实验证明是球形,双 连续型有各种模式。
油
水
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4.2 泡沫
4.2.1 泡沫液膜的特点 4.2.2 泡沫的稳定性 4.2.3 泡沫的破坏
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4.2 泡沫
表面活性剂的起泡作用
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4.1.2 影响乳状液类型的因素
4.1.2.1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%。
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4.1.6.2 农药乳剂 将杀虫药,灭菌剂制成O/W型乳剂使 用,不但药物用量少,而且能均匀地在植 物叶上铺展,提高杀虫、灭菌效率
4.1.6.3 沥青乳状液 沥青的黏度很大,不便于在室温下直 接用于铺路面。若用阳离子型乳化剂将其 制成O/W型乳状液,则表观黏度大大降低, 并改善了对砂石的润湿性。
为提高界面膜的机械强度有时使用混 合乳化剂,不同乳化剂分子间相互作用可 以使界面膜更坚固,乳状液更稳定。
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3.液滴双电层的排斥作用
乳状液的液珠上所带电荷的来源有: 电离、吸附以及液珠与介质之间的摩擦, 其主要来源是液珠表面上吸附了电离的 乳化剂离子。
在乳状液中,水的介电常数远比常见的 其它液体高。故O/W型乳状液中的油珠多数 是带负电的,而W/O型乳状液中的水珠则往 往带正电。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。
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3. 温度的影响
有些使用非离子型表面活性剂作为乳 化剂的乳状液,当温度升高时乳化剂分子 的亲水性变差,亲油性增强。在某一温度 时,由非离子型表面活性剂所稳定的O/W 型乳状液将转变成为W/O型乳状液,这一 温度称为转型温度(简称PIT)。
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4. 电解质
大量电解质的加入可能使乳状液变型。 以油酸钠为乳化剂的苯在水中的乳状液为 例,加入0.5mol•dm-3NaCl时可变为W/O 型的。这是因为电解质浓度很大时,离子 型皂的离解度大大下降,亲水性也因此而 降低,甚至会以固体皂的形式析出,乳化 剂亲水亲油性质的这种变化最终导致乳状 液的变型。
W/O型: 油剂青霉素注射液、原油等。
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W/O型和O/W型两类乳状液通常可用以下 几种方法鉴别:
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。
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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。
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4.1.7微乳状液
1950年,舒尔曼(Schulman)发现, 在由水、油和乳化剂所形成的乳状液中加 入第四种物质(乳化助剂),当用量适当 时可以形成一种外观透明均匀的液-液分 散体系,这就是微乳状液(或微乳液)。
定义:两种互不相溶液体在表面活性剂界面 膜作用下形成的热力学稳定的、各向同性的、 低粘度的、透明的、均相的分散体系。
染色法微观示意图(以苏丹Ⅲ为例)
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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。
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4.2.1 泡沫液膜的特点
B部分为两个气 泡的交界处,界面是 平坦的,A是三个气 泡的交界处,界面时 弯曲的。
三个气泡的液膜分界面的示意图
由拉普拉斯公式可知,B处的压力比A 处高,所以B部分液体总是向A部分流动, 使液膜不断变薄,最终可能导致破裂。
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4.2.1 泡沫液膜的特点
工业炸药[1]
4.1.2.4聚结速度
乳化剂吸附在液滴的界面上,以后发展 成何种乳状液,则取决于两类液滴的聚结 速度:
(1)如果水滴的聚结速度远大于油滴的, 则形成O/W型乳状液;
(2)如果油滴的聚结速度远大于水滴的, 则形成W/O型乳状液;如果二者的聚结速 度相近,则相体积大者构成外相。
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容易被水润湿的固 体,如粘土、Al2O3 ,可形成O/W乳状 液。
油 水
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4.1.2.3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。
水
油
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4.1.2.4聚结速度 1957年Davies提出了一个关于乳状液 类型的定量理论:
在乳化剂、油、水一起摇荡时,油相 与水相都破裂成液滴,形成图(a)与(b)中 左半边所示的情形。
4.1.3 乳状液的稳定性与乳化
4.1.3.1乳状液不稳定性的表现
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4.1.3.2 乳化剂与乳化作用
乳化作用(乳化):乳化剂使乳状液稳定的作用。
乳化剂一般可分为四大类:表面活性剂 类乳化剂、高分子类乳化剂、天然产物类乳 化剂以及固体粉末乳化剂。常用的乳化剂是 一些表面活性物质,如肥皂、蛋白质、磷脂、 胆固醇等。
4.1.4.4界面复合物生成法
在油相中加入一种易溶于油的乳化剂, 在水相中加入一种易溶于水的乳化剂。当油 和水相互混合,并剧烈搅拌时,两种乳化剂 在界面上相互作用并形成稳定的复合物。
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4.1.4.5轮流加液法 将水和油轮流加入乳化剂中,每次少 量加入。 制备某些食品乳状液就用此法。
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5.电解质破乳 对于稀的乳状液,起稳定作用的是 扩散双电层,加入电解质可破坏双电层, 也能使乳状液聚沉
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4.1.6 乳状液的应用
4.1.6.1控制反应
许多放热反应,反应时温度急剧上升, 能促进副反应的发生,从而影响产品质量。 若将反应物制成乳状液后再反应,即可避免 上述缺点。因为反应物分散成小液滴后,在 每个液滴中反应物数量较少,产生热量也少, 并且乳状液对象界面面积大,散热快,容易 控制温度。高分子化学中常使用乳液聚合反 应,以制得较高质量的反应。
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4.1.4.2自然乳化分散法
把乳化剂加到油中,制成溶液直接投 入水中,可制成O/W型乳状液,有时需稍 加搅拌。
农药乳状液如敌敌畏乳剂就以此法制得。
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4.1.4.3瞬间成皂法
将脂肪酸溶于油中,碱溶于水中,然后 在剧烈搅拌下将两相混合,在混合瞬间界面 上形成了脂肪酸钠,这就是O/W型乳化剂。
4.1.1乳状液的类型
乳状液 可分为
水包油,O/W,油分散在水中
两大类型
油包水,W/O,水分散在油中
O/W (水包油型)
W/O (油包水型)
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4.1.1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;
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4.1.2.1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。
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4.1.2.1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。
例外:一价银肥皂,作为乳化剂形成W/O型乳状液
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4.1.2.2乳化剂分子构型
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
水 油
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4.1.2.3乳化剂溶解度
4.1 乳状液
4.1.1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。