乳状液
乳状液(详细分析：乳状液)共7张PPT
• “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.
12.6乳状液讲解
二、乳状液的稳定
在乳化剂存在时，乳状液稳定的原因为：
①降低界面张力：乳化剂在两相界面层产生正吸附，显著降低界面张力，使
系统的吉布斯函数降低，稳定性增加。
②形成定向楔的界面：表面活性剂分子亲水端与亲油端截面的大小不等，
当作为乳化剂时，被吸附在乳状液的界面层上，常呈现大头朝外，小头朝内 的几何构形，如楔子钉在圆球上。
④加热：可降低乳化剂在油-水界面的吸附量，削弱保护膜对乳状液
的保护作用。 ⑤.定义：由两种(或两种以上)不互溶(或部分互溶)的液体所形成的分散体系称 为乳状液。常见的有：牛奶、化妆品、涂料等。 2.特点：乳状液分散度比溶胶低，分散相(液滴)大小在1~5um之间。
§12.6 乳状液
3.乳化剂：其组成是一端为亲水集团，一端为疏水集团的表面活性剂，能在液 滴表面形成保护膜，并能显著降低界面吉布斯函数，这种物质称为乳化剂。如 蛋糕乳化剂、油污乳化剂等。
列成紧密的固体膜。请看P640页图12.6.4固体粉末乳化作用示意图。
三、乳状液的去乳化
使乳状液破坏的过程，称为破乳或去乳化作用。常用的
方法有：
①使用不能成膜的表面活性剂：如异戊醇，它的表面活性很强，但 因碳氢链分叉而无法形成牢固的界面膜。 ②加入与乳化剂反应的物质：如油酸钠为稳定剂的乳状液中，加入 无机酸，使油酸钠变为油酸而其破乳作用。 ③加入类型相反的乳化剂：如向O/W型的乳状液中加入W/O型的乳 化剂。
③形成扩散双电层：带电符号取决于相接触的两物质介电常数的高低， 介电常数高的物质带正电荷。双电层的存在，可防止因碰撞、聚集而 破坏乳状液。
④界面膜的稳定作用：乳化过程可理解为分散相液滴表面的成膜过程， 界面膜的厚度、强度和韧性，对乳状液的稳定性起着重要的作用。 ⑤固体粉末的稳定作用：根据空间效应，固体粒子在分散相的周围排
乳状液
1. 乳状液的定义及类型
由两种（或两种以上） ●定义 由两种（或两种以上）不互溶或部分互溶的液体形成的 分散系统，称乳状液。示例：牛奶、含水石油、乳化农药、 分散系统，称乳状液。示例：牛奶、含水石油、乳化农药、化妆 食品（如蛋黄酱）、 ）、乳化炸药等皆属此类 品、食品（如蛋黄酱）、乳化炸药等皆属此类 乳状液中一相为水， 表示。 ●类型 乳状液中一相为水，用“W”表示。另一相为有机物， 表示 另一相为有机物， 如苯、苯胺、煤油，皆称为“ 表示。 如苯、苯胺、煤油，皆称为“油”，用“O”表示。油作为不连续 表示 相分散在水中， 水包油型， 表示； 相分散在水中，称水包油型，用O／W表示；水作为不连续相分 ／ 表示 散在油中， 油包水型， 表示。 散在油中，称油包水型，用W／O表示。多重型，例，W/O/W ／ 表示 多重型，
（3）破乳技术 ）
——引入 工业生产中常遇到破乳问题， 如采出的原油是 ／ O 引入 工业生产中常遇到破乳问题，如采出的原油是W／ 型乳状液，必须破乳脱水后才能进炼油厂加工。 型乳状液，必须破乳脱水后才能进炼油厂加工。常用的破乳方法有
2012-4-23 10
在一些乳状液中添加无机盐会引起破乳作用， ●添加无机盐 在一些乳状液中添加无机盐会引起破乳作用， 对不同的乳化剂， 对不同的乳化剂，作用机理有所不同 ●温度变化 ——升温 可增加乳化剂的溶解度，降低在界面的吸附量，削 升温 可增加乳化剂的溶解度，降低在界面的吸附量， 弱保护膜；升温还可降低外相粘度，增加液滴碰撞机会， 弱保护膜；升温还可降低外相粘度，增加液滴碰撞机会，利于破乳 ——冷冻 也能破乳。非离子型乳化剂的乳状液在相转变温度 冷冻 也能破乳。 时处于不稳定状态， 时处于不稳定状态，不充分搅拌就会破乳 以碱性皂作为乳化剂的乳状液中添加酸， ●添加酸 以碱性皂作为乳化剂的乳状液中添加酸，皂变为脂 肪酸析出， 肪酸析出，失去乳化作用而破乳 用分散相易润湿的过滤材料过滤乳状液， ●过滤 用分散相易润湿的过滤材料过滤乳状液，液滴润湿过 滤材料聚集成薄膜，导致乳状液破坏。 滤材料聚集成薄膜，导致乳状液破坏。例，W／O型乳状液通过填 ／ 型乳状液通过填 充碳酸钙的过滤层， ／ 型乳状液通过塑料网 型乳状液通过塑料网， 充碳酸钙的过滤层，O／W型乳状液通过塑料网，都可能会引起破 乳
第六章乳状液
二、乳状液的类型 油包水型乳状液（W/O）：内相是水，外相 为油的乳状液称之为油包水型乳状液。 水包油型乳状液（O/W）：内相呈油，外相 是水的乳状液称之为水包油型乳状液。 乳状液一般外观呈乳白色，似牛奶状，因此 得名为乳状液。
三、乳状液的制备及形成机理 1 、乳状液的制备 （1）分散介质投入到分散相中 （2）分散相投入到大量分散介质中 （3）机械乳化法 用人工或机械搅拌或用胶体磨使分散质 分散到分散介质中形成乳状液。这种方法 最常见。例如：钻井液体系配制，乳液消 泡剂配制等。
3 、电导法 用电导率仪测定乳状液的电导率，电导率高 者为O/W型，电导率低者为W/O型。 4 、荧光法 发光者为W/O型，否则为O/W型。 5、 滤纸湿润法 此方法对用重油制成的乳状液的鉴别十分有 效。将一滴乳状液放在滤纸上，若液滴快 速向外铺开，在中心留下一小滴油，则为 O/W型，若铺展展不开则为W/O型。
2、 HLB值法和其它方法相结合 （1）考虑乳化剂的离子类型 如被乳化物与乳化剂带同种电荷，乳化剂就 不易吸附 在被乳化物上。 （2）用疏水基和被乳化物结构相似的乳化剂 例如：乳化石蜡时，选择乳化剂时，亲油 基一端碳链较长，且为直链，乳化效果会 更好些。即直链烷基磺酸盐或直链烷基硫 酸盐较支链的好
（4）乳状液分散介质的黏度 ）
根据Stocks公式，液滴的运动速度v 根据Stocks公式，液滴的运动速度v可表示为 Stocks公式
2r ( ρ1 − ρ 2 ) v= 9η
2
可见分散介质黏度越大，液滴布朗运动的速度越慢， 可见分散介质黏度越大，液滴布朗运动的速度越慢，减 少了液滴之间相互碰撞的概率，有利于乳状液的稳定。 少了液滴之间相互碰撞的概率，有利于乳状液的稳定。
选择两种乳化剂：主乳化剂为失水山梨醇棕 榈酸脂聚氧乙烯醚tw－80，HLB＝15.6； 辅乳化剂失水山梨醇硬脂酸酯sp－65， HLB＝2.1。 设辅乳化剂用量为1份，主乳化剂用量为x份 混合乳化剂值＝
实验报告 乳状液
实验报告乳状液实验报告：乳状液的性质与应用引言：乳状液是一种由两种不相溶液体形成的混合物，其中一个液体以微小的液滴形式分散在另一个连续相中。
乳状液具有多种应用，如食品、化妆品和医药等领域。
本实验旨在研究乳状液的性质以及探索其应用领域。
实验一：乳状液的制备在实验室中，我们选择了乳状液的典型例子——牛奶。
首先，我们将牛奶倒入一个容器中，并加入少量的食用油。
然后，使用搅拌器将两者充分混合。
观察到牛奶中的脂肪微粒被均匀地分散在液体中，形成了乳状液。
实验二：乳状液的稳定性为了研究乳状液的稳定性，我们进行了一系列实验。
首先，我们将乳状液样品放置在室温下，并观察其变化。
结果显示，乳状液在一段时间后开始分层，液体中的油滴逐渐上浮。
这是由于乳状液的不稳定性，油滴与连续相之间的相互作用力不足以保持其均匀分散。
接下来，我们尝试添加乳化剂来提高乳状液的稳定性。
乳化剂能够降低油滴之间的表面张力，使其更容易分散在连续相中。
我们选择了几种常见的乳化剂，如卵磷脂和Tween 80，并将其逐一加入乳状液中。
结果显示，添加乳化剂后，乳状液的稳定性得到了显著改善，油滴不再分层，保持了均匀分散的状态。
实验三：乳状液的应用乳状液在食品、化妆品和医药领域有着广泛的应用。
在食品工业中，乳状液常用于制作奶油、酱料和乳饮料等产品。
乳状液的均匀分散性使得食品口感更加细腻，增加了产品的质感。
在化妆品领域，乳状液被广泛应用于乳液、面霜和化妆品基底等产品中。
乳状液的稳定性和易吸收性使得化妆品更容易涂抹和吸收，提供了更好的保湿效果。
在医药领域，乳状液常用于制备药物的给药系统。
由于乳状液的稳定性和可控性，它可以用于控释药物、提高药物的生物利用度，并减少药物的副作用。
结论：通过本实验，我们深入了解了乳状液的性质和应用。
乳状液在化学和生物领域中发挥着重要的作用，其稳定性和均匀分散性使其成为许多产品的理想选择。
随着技术的不断发展，乳状液的应用前景将更加广阔，为人们的生活带来更多便利和创新。
乳状液
三、影响分散度的因素 1．分散方法 2．分散时间 均化器法较好 最佳时间要由实验确定
3．乳化剂浓度 最佳浓度要由实验确定
4.振荡方式 间歇比连续振荡效果好
四、乳状液的物理性质 1.液滴的大小和外观 有一定的粗略的联系。
• 2.光学性质 反射现象显著，也有部分散射 • 3.粘度 外向的粘度起主导作用（内向浓度不大 时） 水包油型，Ф增加，η/η0 增加 • 4.电导 导电性能决定于外相。鉴定依据
4 加热法
升温（２）可以 降低外相的粘度。
5．机械法
机械法破乳包括离心分离、泡沫分离、 蒸馏和过滤等。
能使原油破乳的物质具有以下特点：
(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 水润湿，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； （3)破乳的物质是一种O/W型乳化剂， 目前常用的是聚醚型表面活数剂——聚 氧乙烯—聚氧丙烯的嵌段共聚物，
水 水 水 水 油 油
油内相（不连续相） 水外相（连续相） (a)水包油型(O/W) 图10-16
水内相（不连续相） 油外相（连续相） (b) 油包水型(W / O)
乳状液类型示意图
乳状液必须有乳化剂存在才能稳定。
常作乳化剂的是： (i)表面活性剂； (ii)一些天然物质；阿拉伯胶等 (iii)粉末状固体。CaCO3，BaSO4等 乳化剂之所以能使乳状液稳定，主要是由于 (i)在分散相(内相)周围形成坚固的保护膜； (ii)降低界面张力； (iii)形成双电层。 3.乳状液的转型与破坏 W/O和O/W两种类型的乳状液，在一定外界条件下可相互 转化变型。 在生产中有时需把形成的乳状液破坏，即使其内外相分离 (分层)，这叫破乳。
乳状液的案例
乳状液的案例乳状液是一种常见的化妆品产品，具有许多不同的应用领域和功能。
本文将通过分层次的方式详细介绍乳状液的定义、组成、制备过程、应用领域以及相关的市场案例。
一、乳状液的定义乳状液是由水相和油相组成的混合物，通过乳化剂使两相均匀分散并形成稳定的乳状状态。
水相通常是指水或其他水溶性成分，而油相则包括油脂、蜡类或其他脂溶性成分。
乳化剂在乳状液中起到连接水相和油相的桥梁作用，使它们能够互相混合并保持稳定。
二、乳状液的组成1. 水相：水是最常见的水相成分，可以占据整个配方中较大比例。
还可以添加其他水溶性活性成分如植物提取物、氨基酸等。
2. 油相：油脂是典型的油相成分，如植物油、矿物油或硅油等。
还可以添加其他脂溶性活性成分如维生素E、角鲨烷等。
3. 乳化剂：乳化剂是连接水相和油相的关键成分，常见的乳化剂包括表面活性剂如阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂等。
三、乳状液的制备过程1. 配方设计：根据产品需求确定水相、油相和乳化剂的配比。
同时，根据产品功能需求可以添加其他活性成分如保湿剂、抗氧化剂等。
2. 加热水相：将水相成分加入容器中，加热至适当温度（通常为70-80摄氏度）。
3. 加热油相：将油相成分加入另一个容器中，同样加热至适当温度。
4. 混合乳化：将乳化剂加入水相中，并充分搅拌使其溶解。
然后将油相缓慢倒入水相中，并边倒边搅拌使两相混合均匀。
5. 冷却稳定：继续搅拌混合物并冷却到室温，直到形成稳定的乳状液。
四、乳状液的应用领域乳状液具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 护肤品：乳状液作为一种常见的护肤品，可以用于面部、身体和手部的保湿、滋润和营养。
2. 化妆品：乳状液可以作为粉底液、隔离霜或妆前乳等底妆产品，能够提供均匀的遮盖力和持久性。
3. 日化产品：洗发水、护发素和沐浴露等产品中常含有乳状液成分，能够提供丰富的滋养和保湿效果。
4. 医药领域：某些药膏或外用制剂也采用乳状液的形式，以便更好地渗透皮肤并发挥药效。
乳化理论_精品文档
HLB 的加和性例题
混合乳化剂中存在甲、乙、丙三种组分，其 HLB 分别是8、14、16，其用量为 3.0、0.5、 0.5 ，求混合物的 HLB 值。 解：
3.0
8
0.5
14
0.5
16 9.75
3.0 0.5 0.5 3.0 0.5 0.5
3.0 0.5 0.5
例题：配方中HLB 的计算和选择
稳定性
室温
50℃
○
×
○
×
○
×
○
×
○
×
○
×
○
×
○
○
○
×
冻、熔点 × ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○
乳化剂在化妆品中的用量
乳化剂质量 油相质量 乳化剂质量
10%～20%
高纯度化乳化剂 非烃乳化剂 囊体乳化剂 液晶乳化剂 天然系乳化剂 其他
乳状液的基本性质
外观和液珠的大小？ 粘度？ 稳定性？
化妆品工艺学理论部分
第一节 乳化理论
乳状液基本类型 乳化剂 乳状液性质 乳状液制备
乳状液定义及分类
1. 乳状液
乳状液是一个非均相体系，其中至少有一种 液体以液滴的形式分散在另一种液体中。分 散的液珠直径一般大于 0.1μm。这种体系都 有一个最低稳定度，这个稳定度可因有表面 活性剂或固体粉末的存在而大大增加。
容器性质对乳状液类型的影响
水相
油相
煤油
变压器油
液体石蜡
容器 玻璃 塑料 玻璃 塑料 玻璃 塑料
蒸馏水
O/W W/O O/W W/O O/W W/O
油酸钠溶液（0.1mol·L-1） O/W 两种 O/W W/O —
—
磺酸钠溶液（0.1%）
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1、选择题
1．乳状液与泡沫作为胶体化学的研究内容是因其具有溶胶所特有的 B 。
A分散度 B 多相性及聚结不稳定性 C 多相性及分散度 D 全部性质
2．所谓乳状液是指 D 。
A油、水互溶所形成的二组分体系
B 油分散在水中而不是水分散在油中所成的分散体系
C 水分散在油中而不是油分散在水中所成的分散体系
D 油分散在水中或水分散在油中所成的分散体系
3．乳状液的类型主要取决于 D 。
A分散相的多少 B 分散介质的多少 C 分散介质的性质 D 乳化剂的性质
4．下列关于乳化作用的描述中，不正确的是 D
A降低界面张力 B 形成坚固的界面保护膜 C 形成双电层
D 与分散相液滴发生化学反应改变了分散相的分子形态
5．下列关于乳状液的描述中，正确的是 D 。
A乳状液属于胶体分散体系
B 乳状液的类型取决于水、油两相的体积
C O/W型乳状液不能转型为W/O型乳状液
D 能被水稀释的乳状液属于O/W型乳状液
2 填空题
1．乳状液通常可分为两种类型，即___O/W ______型和___ W/O ______型，常用的类型鉴别方法有__稀释法_______、______染色法___、______电导法___。
2．乳化剂在乳状液的制备中起着重要作用，这种乳化作用主要表现在两个方面：__降低油－水界面张力、形成坚固的保护膜________________。
3．HLB值较大的乳化剂常用于制备_O/W ________型乳状液，相反，HLB值较小的乳化剂用于制备____W/O_____型乳状液。
3、简答题
1.试列举出两种互不相溶的纯液体不能形成稳定乳状液的原因,加入乳化剂又可以形成稳定乳状液?
答：一种液体在外力（搅拌、震摇）作用下以小液滴的形式分散于另一种与其互不相溶的液体中形成乳状液，在此过程中，分散相液体的比表面增大，因而是一个自由能增加的非自发过程，具有热力学不稳定性。
受自由能降低原理支配，小液滴会自发聚结合并成大液滴，从而减少比表面，使体系的自由能降低。
所以两种互不相溶的纯液体不能形成稳定的乳状液。
加入乳化剂可以降低界面张力,从而降低界面自由能使体系变得稳定。
2. 将10 -5 m 3的油酸在水中乳化成半径为10 -7 m的小液滴，构成乳状液，系统增加界面积300 m 2，处于不稳定状态。
若此时再加入一定体积的2%的皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态，试分析该皂液所起的作用。
已知油酸与水的界面张力为 2.29×10 -2 N·m -1，加入皂液后可使油酸与水的界面张力降低到
3.0×10 -3 N·m -1。
解：在油酸与水形成乳状液中加入皂液后，由于皂液为表面活性剂，它将乳化后的油酸液滴包围起来，肥皂分子憎液基团与油酸分子接触，亲液基团朝向水分子，如图所示。
肥皂分子这种对油酸的“包围”作用阻止了高度分散的小油酸液滴重新集结成大液滴，因而起到了稳定的作用。
肥皂即为乳状液的稳定剂。
乳状液只有在稳定剂存在的条件下才能稳定存在。
上述肥皂液对油酸的稳定作用使界面自由能∆G S 降低，即
= 300 m2 ×（3.0×10 -3 －2.29×10 -2 ）N·m -1
= －5.97 J
因而这一过程可以自发进行，且使系统由高表面能状态变为低表面能状态，从而使系统处于较为稳定的状态。
3.298K下，将20克甲苯的乙醇溶液[含甲苯85%（w/w）]加入到20克水中形成液滴平均半径为10-6m的O/W乳状液，已知298K下甲苯与此乙醇水溶液的界面张力为38mN·m-1，甲苯的密度为870kg·m-3。
试计算该乳状液形成过程的△G，并判断该乳状液能否自发形成。
解：由△G=γ·△A
γ=36×10-3N·m-2
△G=36×10-3×58.6=2.11J＞0
该乳状液的形成过程不自发。
4.Reinders指出，以固体（s）粉末作乳化剂时，有三种情况:
（1）若γ so＞γ ow＞γ sw，固体处于水中；
（2）若γ sw＞γ ow＞γ so，固体处于油中；
（3）若γ ow＞γ sw＞γ so，或三个张力中没有一个大于其它二者之和，则固体处于水－油界面。
只有在第三种情况下，固体粉末才能起到稳定作用。
20℃时在空气中测得水（表面张力为72.8mN·m-1）对某固体的接触角为100°，油(表面张力为30 mN·m-1)对固体的接触角为80°，水－油间的界面张力为40 mN·m-1，试估计此固体的粉末能否对油水乳化起稳定作用？(γ sg通常较γ ow大)
解：由Y oung（杨氏）方程得
γ sg = γ sw + 72.8 cos 100°(1)
γ sg = γ so + 30 cos 80°(2)
（1）－（2）得γ sw －γ so = 17.9 mN·m-1
故γ sw －γ so ＜γ ow，即γ sw＜γ ow+ γ so
（2）－（1）得γ so －γ sw = －17.9 mN·m-1
故γ so －γ sw ＜γ ow，即γ so＜γ ow+ γ sw
（1）+（2）得γ sw + γ so = 2 γ sg +7.4
由于γ sg通常较大，故估计γ ow＜2 γ sg+7.4 即γ ow＜γ sw+ γ so
可见，三个界面张力中没有一个大于其它二者之和，故此固体粉末能对油水乳化起稳定作用。