微乳液及其应用
微乳液的原理及应用
微乳液的原理及应用1. 微乳液的定义和特点微乳液是一种由水和油相组成的胶体系统，其中水相被包裹在油相微粒中，粒径一般在10-200纳米范围内。
微乳液具有以下特点：•稳定性：微乳液由于其小颗粒尺寸和特殊的制备工艺，可以在常温下保持长时间的稳定性。
•渗透性：微乳液的微粒尺寸与皮肤细胞相当，能够更好地渗透到皮肤中，使药物更有效地吸收。
•透明度：微乳液具有良好的透明度，使其在化妆品行业中得到广泛应用。
2. 微乳液的形成原理微乳液的形成是由于胶体系统中表面活性剂的存在，表面活性剂可将水相和油相结合形成微粒。
微乳液的形成过程可通过以下几个步骤来说明：1.胶团生长阶段：在水和油相混合的过程中，表面活性剂分子在两相界面上聚集并形成胶团。
2.胶团束聚合：胶团在界面上自发地形成束，这些束能进一步纳米化为微乳液的胶束。
3.胶束的稳定：由于胶束表面的增加，胶束会带有亲水头和疏水尾部，从而形成稳定的微乳液系统。
3. 微乳液的应用3.1 药物传递微乳液在药物传递领域具有广泛的应用。
由于微乳液的小颗粒尺寸和高渗透性，它可以作为药物的载体，提高药物在体内的吸收和作用效果。
微乳液在口服、皮肤贴敷和注射等药物传递途径中都有应用。
3.2 食品工业微乳液在食品工业中的应用主要体现在食品添加剂、调味品和乳化剂等方面。
微乳液可以提供更好的均匀分散性和稳定性，改善食品质感和口感。
3.3 化妆品由于微乳液具有良好的透明度和渗透性，因此在化妆品中被广泛使用。
微乳液可以作为护肤品、乳液、防晒霜等产品的基础配方，提高化妆品的渗透性和活性成分的吸收效果。
3.4 农业领域微乳液在农业领域的应用主要体现在农药、肥料和植物生长调节剂等方面。
微乳液可以提高农药的渗透性和作用效果，减少农药的使用量，从而减少对环境的污染。
4. 微乳液的制备方法制备微乳液的方法有多种，常见的包括溶剂法、高能搅拌法和研磨法等。
•溶剂法：将油相和水相溶于适当的溶剂中，通过慢速加入高效搅拌器进行搅拌和乳化，最后去除残余的溶剂。
微乳液在化妆品及洗涤剂中的应用
微乳液在化妆品及洗涤剂中的应用——轻纺网企业新闻2008-4-7 0:00:00来源:中国国际美容网微乳液最早由Schulman和Hoar在1943年提出，它的理论和应用发展极为迅速，已经被广泛地应用于三次采油、洗涤去污、催化、化学反应介质和药物传递等领域中。
微乳液通常是由水、油与表面活性剂和中等链长醇混合，能自发地形成透明和半透明的分散体系，也可利用极性非离子表面活性剂在不加醇的条件下得到。
微乳液与普通乳状液相比，具有特殊的性质：界面张力小，通常为10~-5N/m—10~-9N/m胶束粒子很小，直径约为10nm—100nm 热力学更稳定，能够自发形成，不需要外界提供能量，经高速离心分离不发生分层现象外观透明或近乎透明。
1.微乳液的形成机理关于微乳液的自发形成，历史上提出了许多理论：如Schulman和Prince等的负界面张力理沦、Schulman与Bowcoff的双层膜理论、Bobbins等提出的几何排列理论及Winsor等发展的R比理论，在这些理论中以Winsor的R 比埋论更为完善。
R比理论从分子间相互作用出发，认为表面活性剂、助表面活性剂、水和油之间存在着相互作用，并定义为R=(Aco—Aoo—Aii)/(Acw—Aww—Ahh)。
式中Aco 和Acw分别为油、水与表面活性剂之间的内聚能，Aoo和Aww分别为油分子之间和水分子之间的内聚能，Aii为表面活性剂亲油基之间的内聚能，Aww为表面活性剂亲水基之间的内聚能。
微乳液体系中可以分为4个类型WinsorI、WinsorII、WinsorIII和WinsorⅣ。
WilsorI，R<1，是水包油型微乳液WinsorII,R>1，是油包水型微乳液WinsorⅢ是I和II的中间相，R=1，为中相微乳液，是双连续相结构。
其中WinsorI.WinsorⅡ、WinsorⅢ为三相体系，在加入合适表面活性剂时可以形成WirierⅣ，为单相体系，是WirierⅢ的特殊形式。
胶束及微乳液的合成及应用研究
胶束及微乳液的合成及应用研究在日常生活中，我们经常使用到各种清洁洗涤剂、染发剂、化妆品等等，这些产品中常常涉及到一种叫做“胶束”的物质。
胶束是由一种特殊的分子组成的微观复合体，它能在水中形成一个稳定的动态体系，化学上也称为表面活性剂。
胶束的形成是由于水中分子之间的作用力使其形成了一个分层结构，分子在水中被包络住，从而形成了双层结构。
在此基础之上，表面活性剂分子又能够通过亲水头部和疏水尾部的作用，使这些分子在水溶液中强制聚集起来。
这种聚集形态就是胶束。
由于表面活性剂分子的疏水性质，胶束在溶液中可以将油性物质纳入其中，从而实现清洗、乳化、去污等作用。
微乳液是一种进一步的胶束形态，在加入了较大量的表面活性剂之后，在油、水、表面活性剂三相之中形成一种稳定的混合体系。
微乳液是具有均匀、细小的粒子尺寸、高度透明、高稳定性、成本低廉和易于制备的液晶体系，广泛应用于化工、石油、医药、环境保护等诸多领域。
胶束及微乳液在乳化剂、分散剂和清洁剂等领域有着重要的应用价值。
胶束还可以用于生物学和医学领域中。
胶束分子的外层呈极性，内层为非极性，非常适合将生物体中的非极性分子分离出来，从而可以在分子水平上研究生物体的结构和功能。
采用微乳液对水溶性的药物进行包封，不仅能提高药效，而且可减少其副作用。
胶束及微乳液的合成方法有多种，如溶剂交换法、自发形成法、混合溶液法、反相法等。
其中最为简单、高效的方法是混合溶液法。
具体操作方法是：以油为核心，在其中加入适量的表面活性剂溶液，加入适量的水，且将溶液加热搅拌，让胶束分子形成并稳定下来。
总而言之，胶束及微乳液是一种新型的体系，在各个领域的应用是不断拓展和深入的。
相关研究需要我们多方面吸收专业知识，努力深挖探究，以推动其应用范围的拓展。
化妆品微乳液的原理及应用
化妆品微乳液的原理及应用1. 引言化妆品微乳液作为一种重要的化妆品配方，具有广泛的应用领域和显著的效果。
本文将介绍化妆品微乳液的原理及其在化妆品领域的应用。
2. 化妆品微乳液的原理化妆品微乳液基于乳液的特性，通过调节表面活性剂的性质和组成，使得油水两相能够均匀分散并形成微细乳液粒子。
具体原理如下：2.1 表面活性剂的作用表面活性剂是化妆品微乳液中起关键作用的成分之一。
它具有两性结构，能够降低油水界面的张力，并促使油水两相混合均匀。
同时，表面活性剂还能减少乳液粒子之间的吸引力，保持乳液的稳定性。
2.2 乳化剂的选择在化妆品微乳液配方中，选择适当的乳化剂是非常重要的。
乳化剂能够降低油水两相的界面张力，促进微乳液的形成。
不同类型的乳化剂会对乳液的稳定性、质地等方面产生不同的影响。
2.3 乳化过程乳化过程是指将油相和水相混合并形成微乳液的过程。
一般情况下，先将油相和水相分别加热至一定温度，然后将两相混合，并通过搅拌等方法使其均匀分散。
最终得到的乳液具有微细的粒径，稳定性好。
3. 化妆品微乳液的应用化妆品微乳液在化妆品领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：3.1 洁面乳化妆品微乳液可以用作洁面乳的配方。
微乳液的粒径较小，能够更好地将油脂和污垢带走，并且清洗时较为温和，不易对皮肤造成刺激。
3.2 乳液化妆品微乳液还可以用作乳液的配方。
微乳液中的水相能够为皮肤提供水分，而油相则能够起到柔润皮肤的作用。
微乳液的质地轻盈，易于被皮肤吸收。
3.3 防晒霜化妆品微乳液还被广泛应用于防晒霜的制作中。
微乳液的乳液粒子非常细小，能够均匀分布在皮肤表面，并在皮肤上形成一层保护膜，有效阻挡紫外线对皮肤的伤害。
3.4 护发素化妆品微乳液还可以用作护发素的配方。
微乳液能够将护发素中的有效成分均匀包裹在乳液粒子中，使其更容易与头发接触，发挥更好的护发效果。
4. 小结化妆品微乳液作为一种重要的化妆品配方，通过调节表面活性剂的性质和组成，能够形成稳定的微乳液粒子。
《微乳化技术及应用》课件
提高石油的采收率
01
微乳化技术可以将表面活性剂 和其他化学剂以微小的液滴形 式分散在石油中，降低油水界 面张力，提高石油的流动性。
02
微乳化技术可以改善油藏的润 湿性，提高油藏的渗透性，从 而提高石油的采收率。
03
微乳化技术可以降低石油中的 杂质含量，提高石油的质量和 纯度。
降低燃料的毒性
微乳化燃料能够降低燃料中的有害物质含量，如硫、氮等，从而减少燃烧 产生的有害气体和颗粒物。
随着环保意识的提高，绿色、环保的微乳化产品将越来越受到市 场的青睐。Βιβλιοθήκη 感谢观看THANKS
农药和医药行业
在农药和医药行业中，微乳化技术主 要用于制备高效、低毒、环保的农药 和药物制剂，提高药物的生物利用度 和药效。
在医药领域，微乳化技术还可用于制 备靶向药物、纳米药物等新型药物制 剂，提高药物的疗效和降低副作用。
通过微乳化技术，可以将农药或药物 包裹在微小的液滴中，从而提高药物 的靶向性和稳定性，减少药物对非目 标生物的毒性。
燃料和石油工业
01
在燃料和石油工业中，微乳化技术主要用于提高燃料的燃 烧效率、降低污染物排放和提高石油采收率。
02
通过微乳化技术，可以将燃料或石油与水进行混合，形成稳定 的微乳液，从而提高燃料的燃烧效率和降低废气排放。
03
在石油开采中，微乳化技术可以用于提高采收率，通过将采出的 石油与表面活性剂和水混合形成微乳液，提高石油的流动性，从
提高药物的稳定性
01
02
03
微乳化技术能够将药物 溶解或分散在微小的液 滴中，形成稳定的药物 体系，防止药物的水解 和氧化等降解反应。
微乳化药物具有较高的 表面能，能够增加药物 的分散度和溶解度，从 而提高药物的稳定性和
微乳液的国标
微乳液的国标摘要：一、微乳液的定义与分类二、国标中对微乳液的要求三、微乳液国标的应用领域四、如何正确使用微乳液国标五、微乳液国标在我国的发展现状与展望正文：微乳液是一种由水、油和表面活性剂组成的混合物，具有独特的结构和性质。
在日常生活、化妆品、医药、农药等领域有着广泛的应用。
根据不同的分类标准，微乳液可以分为多种类型，如按相态可分为水包油（O/W）型和油包水（W/O）型；按组成可分为聚合物微乳液、硅油微乳液等。
我国关于微乳液的国标（GB/T 29599-2013）对微乳液的术语和定义、组成和分类、制备方法、性能指标、检验方法等方面进行了详细的规定。
国标中要求微乳液应具备以下特点：均匀性、稳定性、透明度、无异味等。
同时，对微乳液中各组分的含量也有明确的要求，如表面活性剂的含量应在0.5%-5%之间，水的含量应在50%-95%之间，油的含量应在5%-40%之间。
微乳液国标在我国的应用领域十分广泛，涵盖了日化、食品、制药、涂料等行业。
遵循国标生产出的微乳液产品具有优良的性能，如低刺激性、高生物降解性、良好的覆盖力等，可满足不同领域的需求。
正确使用微乳液国标，首先要了解国标中的各项规定和要求，严格按照国标选购和使用微乳液产品。
在选购时，应注意产品的标签标识，确认其符合国标要求。
在使用过程中，要根据实际需求选择合适的微乳液类型和性能指标，以确保产品发挥出最佳效果。
微乳液国标在我国的发展现状良好，随着科技的进步和市场需求的变化，国标也在不断更新和完善。
未来，微乳液国标将更好地指导企业生产，提高产品质量和竞争力，推动我国微乳液行业的可持续发展。
总之，微乳液国标对于规范微乳液的生产、研发和应用具有重要意义。
了解和掌握微乳液国标，有助于提高微乳液产品的质量和性能，满足人们日益提高的生活品质需求。
5-微乳液法 (1)
1915年，奥斯特瓦尔德《被遗忘了尺寸的世乳液需要借助高速搅拌或超声振荡等外力微乳液无需任何机械功，只需按照配方，热力学等）随浓度的增加，表面张力升高；（醇，羧酸等）随浓度的增加，表面张力变化不明显；界面CTABH atom C atom N atom O atom S atomlyophobic, hydrophobic 疏水的lyophilic, hydrophilicAmphiphilic碳氢链在8～20个碳原子两亲分子材料合成技术与方法（2）按头部基团分类阴离子表面活性剂：亲水基为阴离子Sodium dodecyl sulfonate 十二烷基磺酸钠Sodium dodecyl sulfate 十二烷基硫酸钠CH3CH2CH2CH2—OSO3—Na+烷基磺酸钠材料合成技术与方法阴离子表面活性剂：亲水基为阴离子疏水基：由C10～C20的长链烃基亲水基：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸等特点：原料易得、性能优良、很好的润湿性和去污功能Sodium dodecyl sulfonate十二烷基磺酸钠Sodium dodecyl sulfate十二烷基硫酸钠poly(ethylene glycol), poly(ethylene oxide), poly(oxyethylene)聚乙二醇，聚环氧乙烷，聚氧乙撑在固体表面有强烈的吸附性胶团化：表面活性剂在溶液中分散，当达到一定浓度时，表面活性剂分子会从单体（单个此时的浓度，即形成胶团的浓度胶团（胶束，反胶团（反胶束，反相胶束）水亲油基朝外，亲水基朝里油包水直径单一分散性，动力学和热力学稳定性微乳液浓度<CMC材料合成技术与方法C 14H 29COO −Na +临界排列参数( Critical packing parameter)V ：表面活性剂分子疏水部分的体积,a 0：表面活性剂分子在聚集体表面所占有效头基面积l c ：表面活性剂分子疏水部分的链长。
材料合成技术与方法0<p<1/3时形成胶束，(liposome) ：表面活性材料合成技术与方法囊泡结构从完全无序的单体稀溶液到高度有序的结晶态。
微乳液的名词解释
微乳液的名词解释微乳液是一种在化妆品行业中常见的产品，它具有独特的物理和化学特性，能够满足不同肤质需求，并在美容保养领域中发挥重要作用。
本文将对微乳液进行全面的名词解释，从其组成、特性、应用等方面进行探讨，帮助读者更好地了解和使用这款产品。
一、微乳液的基本概念微乳液是指一个由水和油形成的乳状液体，其特点在于水和油的粒子非常微小，通常在10-100纳米的范围内。
相比传统乳液，微乳液的颗粒更细小，更均匀分散，能够更好地与肌肤接触，提供更高的渗透性和吸收性。
二、微乳液的组成成分微乳液的基本组成成分主要包括水相、油相及乳化剂。
水相主要由水、活性成分和辅助成分组成。
油相则包括各种功能油和稳定剂。
乳化剂是微乳液中起到固定水相和油相之间稳定性的关键物质，能够使两者形成均匀分散的乳液状态。
三、微乳液的特性和优势1. 高渗透性和吸收性：微乳液中的微小颗粒能够更好地渗透肌肤，为肌肤带来充足的水分和营养成分，从而达到深层滋养的效果。
2. 轻盈不油腻：微乳液的质地轻盈，贴合肌肤，不会给肌肤带来油腻感，适合各种肤质的人使用。
3. 高稳定性：微乳液的乳化效果稳定，不易分层、凝集，能够长时间保持均匀分散的状态，提高产品的使用寿命。
4. 多功能性：微乳液不仅可以作为保湿霜使用，还可以添加各种功能成分，如抗衰老成分、美白成分、紧致成分等，满足不同肌肤需求。
5. 适应性强：由于微乳液的微小颗粒优势，它能够在多种气候条件下发挥作用，适用于不同季节和环境。
四、微乳液的应用领域1. 基础护肤：微乳液可以作为日常基础护肤品，用于保湿、滋润和柔软肌肤。
其高渗透性和吸收性能够满足肌肤对水分和营养的需求，帮助改善肤质和肤色不均等问题。
2. 特殊护理：微乳液可以添加各种功能性成分，如维生素C、透明质酸等，以满足不同肌肤的特殊护理需求。
例如，添加抗衰老成分的微乳液可以改善细纹和皱纹，提升肌肤弹性。
3. 化妆前保养：微乳液质地轻盈，容易被吸收，可以作为化妆前的保湿基础，使妆容更加服帖和持久，同时也保护肌肤免受化妆品对皮肤的伤害。
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胶团向微乳液转变过程，许多物理性质并无明显转折点
认为：增溶作用是微乳相自发形 成的原因之一
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微乳液的结构类型
微乳液结构分类
organic molecules (oil)
90年代以来微乳液的应用研究得到快速发展
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微乳液的性质和特点
微乳液定义[3]：
微乳液是两种不互溶液体形成的热力学稳 定的、各向同性的、外观透明或半透明的 分散体系，微观上由表面活性剂界面膜所 稳定的一种或两种液体的微滴所构成。 微乳液的组成：
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微乳液的形成机理
负界面张力理论（Schulman和Prince）[4]
surfactant
油
cosurfactant
普通乳状液
水
微乳液
微乳液的形成机理
醇增加
W/O微乳液形成过程
缺点：缺乏实验基础
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微乳液的形成机理
溶胀的胶团理论（Shinoda）
微乳液在很多方面类似于胶团溶液
电解质、摩尔体积小的油或高芳 香性油、升高温度（对于非离子 ），促进W/O
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AOT：二（2-乙基己基）磺化琥珀酸钠
单链离子表活
双链离子表活如AOT
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已成功制得的纳米粒子
热点
金属，如Pt，Pd，Rh，Ir，Au,Ag,Cu等 硫化物CdS，PbS，CuS等 Ni, Co, Fe等与B的化合物 氯化物AgCl，AuCl3等 碱土金属碳酸盐，如CaCO3，BaCO3，SrCO3
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Seminar Ⅱ
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微乳液及其应用
赵玉军
中国科学院大连化学物理研究所 能源工程研究室 2005.11.03
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在讨论相行为和配方设计时，R比被当作一个基本的工具
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微乳液的结构类型
小结
O/W型微乳液需要较少的助表面活性剂
助表面活性剂能够降低界面张力，而大量时可改善 界面的曲率，有利于形成W/O型微乳液
结论： 微乳法的洗涤效果优势明显 环境友好 选用更高效的表活和助表活
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纳米粒子的制备[7]
反应介质：反相微乳液W/O 水相：反应物 控制参数：反应物浓度、pH 值、温度、油水比等 ZrO2颗粒
γ—油/水界面张力 Гi—i组分在界面的吸附量 μi—i组分的化学位 Ci—i组分在体相中的浓度
加入另一种能够吸附在界面 （Гi>0）上的组分，将使界 面张力进一步降低
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微乳法三次采油
30% 的石油被一次和二次 采油采出 20% 的石油可以通过三次 采油的方式实现
表活 与助 表活
微乳相的形成： 降低原油的粘度 增加原油的流动性 提高驱油率
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表面活性剂的性质是影响微乳液类型的重要因素
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微乳液的制备
schulman 法： 油、水、表面活性剂 shah 法： 油、醇、表面活性剂
微乳液水核大小稳定均一，故可得到均匀纳米级的反应产物
Cli!ord Y., Control of zirconia particle size by using two-emulsion precipitation technique. Chemical Engineering Science 56 (2001) 2389-2398 A Free sample background from
O/W型
W/O型
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油水双连续型
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微乳液的结构类型
相关理论
双重膜理论（Schulman和Bowcott）
几何排列理论（Robbins等）
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洗涤过程的应用[5，6]
传统洗涤剂：肥皂、洗衣粉和液体洗涤剂 微乳型洗涤剂（浸泡型）： 超低的界面张力, 渗透能力强, 增溶能力强
环境不 友好
滴加醇
滴加水
通常采用相图法确定微乳形成的区域，从而获得最佳的三 相配比
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微乳液的应用
三次采油的应用 萃取中的应用 洗涤过程的应用 纺织工业中的应用 药剂和化妆品中的应用 润滑切削油中的应用 化学反应方面的应用－合成新材料
稀溶液中为球形 浓溶液中可呈各种形 状
质
不稳定，用离心机 稳定，用离心机不 稳定，不分层 易于分层 能使之分层 浓度大于cmc即可， 少，一般无需助表 多，一般需加助表 表面活性剂用量 增溶油量或水量 面剂 面活性剂 多时要适当多加 与油水混溶性 O/W型与水混溶， 与油、水在一定范 能增溶油或水直至达 W/O型与油混溶 围内可混溶 到饱和
H2O相, 油相,表面活性剂、助表面活性剂
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微乳液的性质和特点
普通乳状液、微乳液和胶团溶液的性质比较
普通乳状液 外观 质点大小 性 质点形状 热力学稳定性 微乳液 胶团溶液 一般透明 小于0.01μm 不透明 透明或近乎透明 大于0.1μm，多分散 0.01-0.1μm，单分散 体系 体系 一般为球形 球形
双亲区C
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微乳液的结构类型
根据R比理论，油水表活多相体系 可分为三类：
第一类(R<1)：S1与过量的油成 平衡，也称下相微乳液； 第二类(R>1)：S2与过量的水达 平衡，也称上相微乳液；
第三类(R=1)：为含有大量水、油 、和表活的表面活性剂相与过量水 相和过量油相（均有表面活性剂分 散）成平衡，即所谓中相微乳液
油 双重膜 水
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表活
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微乳液的结构类型
醇:提高混合膜的柔性
油
水
0.5
微乳液界面膜弯曲示意图
油水渗入程度不同导致膨胀程度不同
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R比理论（Winsor）
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微乳液的结构类型
双重膜理论（Schulman和Bowcott）
作为中间相的混合膜具有两个面，分别与水和油相接触。 其作用的强弱决定界面的弯曲及方向，从而决定微乳体 系的类型
2nm
离子型表面活性剂易形成W/O型微乳液
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微乳液的结构类型
几何排列理论（Robbins等）
在双重膜理论基础上，认为表面活性剂在界面上几何填充，填 充系数为υ/α0lc （烷基链最佳截面积/极性头最佳截面积）
υ――表面活性剂中的烷基链的体积 α0――表面活性剂中极性头的最佳截面积 lc――烷基链的长度 油水双连续相
界面 0.03-0.05 Nm
瞬间负界面张力是形成微乳液的主要原因
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微乳液的形成机理
多组分体系的Gibbs公式 -dγ＝∑Гidμi=∑ГiRTdlnCi
ITRC (Interstate Technology & Regulatory Council). 2003. Technical and Regulatory Guidance for Surfactant/Cosolvent Flushing of DNAPL Source Zones. DNAPLs-3. Washington, D.C.