柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究
ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ２００６年第９期化工中间体科技与开发
１前言柴油乳化和微乳化技术的研究自上世纪至今已有几十年的时间，美国、德国、日本等发达国家早在上世纪末微乳化柴油已进入使用阶段［１］，为此欧洲国家已在排放标准上达到了欧Ⅲ标准，但我国至今仍没能将这项技术推广使用，重要的一点就是微乳化剂的选配不合适，导致微乳化柴油稳定性差，不能长期贮存，无法进入销售使用。因此，选配优质稳定的柴油微乳化剂是目前我国柴油微乳化技术的关键［２］。乳化液的形成理论包括定向楔理论、界面张力理论、界面膜理论、相似相溶原理和电效应理论等。这些理论的出发点为：在油－水非连续体系中加入复合乳化剂，乳化剂在油－水界面作定向吸附，不仅可以降低界面张力，而且可以形成致密的界面复合膜，对液柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究黄艳娥，徐伟，沈春红（唐山师范学院化学系，河北唐山０６３０００）摘要：讨论了柴油微乳化研究中的应用理论，应用相似相溶原理和ＨＬＢ值初选柴油乳化剂并对乳化剂进一步筛选和复配，同时确定助表面活性剂为正戊醇。利用ＨＬＢ值的计算对复配得到的微乳化剂进行验证，表明：非离子表面活性剂Ｓｐａｎ８０、ＡＥＯ－３、ＴＸ－４与阳离子表面活性剂Ｄ０８／１０２１或Ｄ１２／１４２１复配作乳化剂时ＨＬＢ值在６－１５．９范围内均可制得柴油微乳液；对不同复配乳化剂制得微乳化柴油稳定性验证表明：微乳化剂的组成以ＡＥＯ－３、ＴＸ－４与Ｄ０８／１０２１三种乳化剂复配，复配比为０．６：１．４：８时掺水量达１４％，且稳定性高。关键词：乳化剂；柴油；微乳化；表面活性剂中图分类号：ＴＱ０２７．３５文献标识码：Ａ文章编号：１００６－２５３ｘ（２００６）０９－０２０－６ＳｔｕｄｙｏｆｔｈｅＳｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄＰｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆＥｍｕｌｓｉｆｉｅｒｉｎＤｉｅｓｅｌＯｉｌＭｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＨＵＡＮＧＹａｎ－ｅ，ＸＵＷｅｉ，ＳＨＥＮＣｈｕｎ－ｈｏｎｇ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｃｈｅｍｉｃａｌ，ＴａｎｇｓｈａｎＮｏｒｍａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３０００，ＨｅｂｅｉＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｒｉｅｎｔｅｄｗｅｄｇｅｔｈｅｏｒｙ，Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｔｅｎｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙ，Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｆｉｌｍｔｈｅｏｒｙ，Ｓｉｍｉｌｉｔｕｄｅｄｉｓｓｏｌｖｅｔｈｅｏｒｙ，ＨＬＢｖａｌｕｅａｎｄｓｏｏｎｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｔｈｅｏｒｉｅｓ，ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｅｌｅｃｔｅｄｏｒｉｇｉｎａｌｌｙｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｎｄｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｗｅｒｅｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙｓｃｒｅｅｎｅｄｏｕｔａｎｄｃｏｍ－ｐｏｕｎｄｅｄ．Ｉｎｔｈｅｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｃｏ－ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｗａｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｏｂｅｎ－ｐｅｎｔａｎｏｌ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｕｎｄｅｄｍｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｗｅｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＨＬＢｖａｌｕｅ．Ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｏｎｓｗｅｒｅｆｏｒｍｅｄｗｈｅｎｎｏｎｉｏｎｉｃｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｕｃｈａｓＳｐａｎ８０，ＡＥＯ－３，ＴＸ－４ａｎｄｃａｔｉｏｎｉｃｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｕｃｈａｓ（Ｄ０８／１０２１ｏｒＤ１２／１４２１）ｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ，ａｓｗｅｌｌａｓＨＬＢｖａｌｕｅｉｓｗｉｄｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｄａｔａｓ，ａｎｄｄｉｅｓｅｌｍｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｏｎｓａｒｅａｌｌｆｏｒｍｅｄｆｒｏｍ６ｔｏ１５．９．Ｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄｄｉｅｓｅｌｏｉｌｉｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｍｕｌａｓｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＡＥＯ－３，ＴＸ－４ａｎｄＤ０８／１０２１ｗｅｒｅｏｐｔｉｍａｌ，ａｎｄｔｈｅｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏｏｆＡＥＯ－３／ＴＸ－４／Ｄ（０８／１０２１）ｉｓ０．６／１．４／８．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ；ｄｉｅｓｅｌｏｉｌ；ｍｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ；ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ
收稿日期：２００６－６－２５・２０・柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究２００６年９月滴起保护作用。另外，由于吸附和摩擦等作用使得液滴带电，带电液滴在界面两侧形成双电层结构，液滴间双电层的排斥作用使液滴难以聚集，因而提高乳液的稳定性［３］。目前微乳液研究理论认为微乳状液的形成是自发过程［４］，即没有表面活性剂存在时，一般油／水界面张力约为３０×１０－５～５０×１０－５Ｎ／ｃｍ，有表面活性剂时界面张力下降，若再加入一定质量的极性有机物，可将界面张力降至不可测量的程度，此后，质点的热运动使质点易于聚结，一旦质点变大，则可形成临时的负界面张力，而使液滴自发分散，此时即形成相对稳定的粒径为１０～１００ｎｍ的微乳状液。微乳状液的形成，实际上就是在一定条件下表面活性剂胶团溶液对油或水的加溶结果———形成了加溶的胶团溶液［５］。
乳化剂的种类直接影响微乳液的形成和稳定性［６］，由表１可见，对Ｗ／Ｏ型乳液体系来说，乳化剂的亲水亲油平衡值（ＨＬＢ值）在３～６范围内，此时亲油性较强，亲水性较差。乳化液界面膜理论表明：表面活性剂在乳化液两相界面上形成界面膜，其紧密程度和强度是影响乳化液稳定的重要因素。当界面膜由复合表面活性剂形成时，膜的强度增大，不易破裂，分散相不易聚结。因此，采用亲油性强及亲水性强的两种表面活性剂复合要比采用单一表面活性剂时稳定性好［７］。而对于一个具体的油水体系，存在一个最佳ＨＬＢ值［８］。微乳液的形成与稳定性与乳化剂的碳链长也有着密切关系。乳化剂的碳链长与油相碳链长越接近，乳化剂的非极性基越易与油相相混，越易在油水界面吸附，表面活性越大。柴油本身是多种组分的复杂体系［９］，饱和烷烃占６５．１６％～７７．８５％，其中Ｃ１３～Ｃ２２的直链正构烷烃最多，为４４．５０％～５６．３９％；余为异构烷烃及取代环烷烃；芳香烃５．８２％～２１．３９％，其中取代萘最多为４．２％～１７．２４％，因此乳化剂初选时碳链长确定在Ｃ７～Ｃ２０范围内。助乳化剂的作用使油水界面的吸附膜强度更大，表面张力下降更多，分散相液滴直径更小，从而形成介于溶液与乳液之间的微乳液，而使体系更稳定［１０］。助乳化剂通常选择醇类，其分子中碳氢链起亲油疏水作用，而羟基能与水形成氢键具有较好的亲水作用。２实验部分利用乳化剂的ＨＬＢ值和碳链长度进行选择并进一步实验确认，选定助乳化剂，在此基础上对选定的乳化剂进行两组分复配和多组分复配，最终确定微乳化剂的配方。由于乳化剂的成本比较高，乳化剂用量增加使得微乳化柴油的成本增加，导致商业利润空间小而难推广，因此乳化剂的用量应在保证微乳液稳定性的基础上进行核算后确定，一般选择微乳化剂用量为３％～１５％（质量分数）［１１］。本实验选用微乳化剂用量占柴油用量的１０％（柴油２０ｇ，乳化剂２ｇ）。操作方式为先将乳化剂和柴油混合搅拌均匀后，加水、加醇至澄清，再加水、加醇……，直至加入最后一滴醇，溶液也不再变澄清为止，观察加入水和形成的微乳液情况［１２］。２．１试剂脂肪醇聚氧乙烯醚（ＡＥＯ－３），工业级，ＨＬＢ值６～７（邢台科王助剂有限公司）；Ｃ８～Ｃ９烷基酚聚氧乙烯醚（ＴＸ－４），工业级，ＨＬＢ值１２～１３（邢台科王助剂有限公司）；Ｔｗｅｅｎ８０，化学纯，ＨＬＢ值１５．０（天津市大茂化学式剂厂）；Ｓｐａｎ８０，化学纯，ＨＬＢ值４．３（天津市大茂化学式剂厂）；Ｓｐａｎ２０，化学纯，ＨＬＢ值１６．９（上海化学试剂公司）；双烷基氯化铵（Ｄ０８／１０２１），工业级，ＨＬＢ值１７（江苏南京市栖霞山化工有限公司）；双烷基氯化铵（Ｄ１２／１４２１），工业级，ＨＬＢ值１７（江苏南京市栖霞山化工有限公司）；双烷基氯化铵（Ｄ１６／１８２１），工业级，ＨＬＢ值１７（江苏南京市栖霞山化工有限公司）；正丁醇，分析纯（天津市化学试剂二厂）；异丁醇，分析纯（天津市化学试剂一厂）；正戊醇，化学纯（北京化工厂）；异戊醇，分析纯（天津市化学试剂一厂）；柴油（－１０＃），市售（燕山石化公司）；自来水。２．２仪器７８－１型磁力加热搅拌器，杭州仪表电机厂；精密电子天平，上海恒生科学仪器有限公司；８００型离心机，功率７５ＫＷ，上海手术器械厂；１０１－３型电热鼓风干燥箱，功率４ＫＷ，鼓风功率０．０３ＫＷ，天津市豪斯特仪器有限公司。２．３乳化剂的单选和助乳化剂的确定２．３．１初选的乳化剂和助乳化剂根据乳化剂的ＨＬＢ值和碳链长度粗选乳化剂如・２１・ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ２００６年第９期化工中间体
剂时，四种助乳化剂下加水量均为１ｍＬ，但不同的助乳化剂用量不同，其中以正戊醇用量最低，异丁醇次之；以Ｓｐａｎ２０做乳化剂时，形成的基本为乳液，Ｓｐａｎ８０与正丁醇配伍时加水量达１ｍＬ外，其余情况下加水量均较低，且助乳化剂用量除Ｓｐａｎ８０与正戊醇配伍时较低外，其余情况下助乳化剂用量均较高；同时由Ｔｗｅｅｎ８０制得的澄清微乳液颜色深红，与原油样颜色偏差大；以ＴＸ－４做乳化剂时，四种助乳化剂下加水量均较高，最高达１．４ｍＬ，而助乳化剂用量均较低；以Ｄ０８／１０２１、Ｄ１２／１４２１做乳化剂时，以正丁醇、正戊醇为助乳化剂下加水量均为１ｍＬ，此时助乳化剂用量均较高；Ｄ１６／１８２１溶解过程困难，加入的水量也偏低。初步筛选将Ｓｐａｎ２０、Ｔｗｅｅｎ８０和Ｄ１６／１８２１淘汰，其他乳化剂进一步复配选择。根据初选微乳化剂实验，在有助乳化剂正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇存在时形成微乳液的实验中，加水量相等，所用的助乳化剂量少者为优，选定正戊醇为助乳化剂。２．４乳化剂的复配２．４．１双组分复配根据初选的乳化剂，按它们的ＨＬＢ值（双组分复配后ＨＬＢ值可达３～８之间），将上述乳化剂分为３组，ＡＥＯ－３和Ｄ１２／１４２１、ＡＥＯ－３和ＴＸ－４、Ｓｐａｎ８０和Ｄ０８／１０２１，二种组分的比例由１０：０～０：１０，共十一种配比，乳化剂总量２ｇ，柴油２０ｇ，助乳化剂为正戊醇。按前述操作，实验结果记录如下。（１）ＡＥＯ－３和Ｄ１２／１４２１复配下：Ｓｐａｎ类、Ｔｗｅｅｎ类、双烷基氯化铵（Ｄ０８／１０２１、Ｄ１２／１４２１、Ｄ１６／１８２１）、脂肪醇聚氧乙烯醚（ＡＥＯ－３）、Ｃ８～Ｃ９烷基酚聚氧乙烯醚（ＴＸ－４）等，观察其对柴油的相溶性和加水后的乳化性，从而对这些乳化剂进一步筛选。选择正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇四种极性有机物作为助乳化剂进行比较。２．３．２数据记录、分析操作条件：常温，自来水，搅拌３０分钟。结果如表２、表３、表４、表５。由以上数据可看出：以Ｔｗｅｅｎ８０和ＡＥＯ－３做乳化・２２・柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究２００６年９月
由图１可以看出，在ＡＥＯ－３和Ｄ１２／１４２１的复配中，ＡＥＯ－３（ｇ）：Ｄ１２／１４２１（ｇ）为９：１时有一最大加水量２．４ｍＬ，而此时加醇量为０．６ｍＬ，相对较低。计算此时ＨＬＢ值为ＡＥＯ－３（ＨＬＢ值）×９０％＋Ｄ１２／１４２１（ＨＬＢ值）×１０％＝６×９０％＋１７×１０％＝７．１
乳化 原理
乳化 原理
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
乳化是指两种互不相溶的液体通过添加乳化剂而形成稳定的混合物的过程。在乳化过程中，乳化剂起着至关重要的作用，它可以使两种原本不能混合的液体相互融合在一起，并防止它们重新分离。乳化的原理涉及到表面活性剂的作用机制，下面我们来详细介绍一下乳化的原理。
1. 乳化剂的选择
乳化剂是乳化过程中的关键因素，它是一种同时具有亲水性和疏水性的分子，在水和油之间起着一个桥梁的作用。乳化剂的结构使得它能够在水和油之间形成一个稳定的包裹层，防止两种液体相互分离。常见的乳化剂包括表面活性剂、胶体粒子和聚合物等，它们能够有效地降低液体之间的界面能，使液体能够更容易地混合在一起。
2. 乳化过程
在乳化过程中，乳化剂首先会在两种液体之间形成一个包裹层，使乳化剂的疏水性部分朝向油相，亲水性部分朝向水相。这样一来，油相和水相之间的相互作用力就会发生变化，从而使它们相互靠近并形成一个稳定的乳液。乳化剂会通过降低表面张力的方式来促进油相和水相的混合，从而形成一个均匀的混合物。 3. 乳化的稳定性
乳化剂不仅可以使油相和水相发生乳化，还可以防止它们重新分离。这是因为乳化剂形成的包裹层能够防止油滴和水滴之间的相互碰撞和聚集，从而使乳液保持稳定。乳化剂还可以通过改变乳液的粘度和表面张力等物理性质来进一步增强乳化的稳定性，使乳液能够长时间保持在混合状态。
4. 应用领域
乳化在很多领域都有着重要的应用，比如食品工业、药品工业、化妆品工业等。在食品工业中，乳化可以用来生产各种乳制品和调味品，比如奶油、黄油、沙司等；在药品工业中，乳化可以用来制备药物的微胶囊和纳米载体，从而提高药物的稳定性和生物利用率；在化妆品工业中，乳化可以用来制备各种护肤品和化妆品，比如乳霜、洗发水、化妆液等。
第二篇示例：
乳化是一种物理过程，通过这个过程可以将两种本来不相溶的物质混合在一起，形成稳定的乳液。乳液是由两种不相溶的液体，一个作为分散相，另一个作为连续相，由乳化剂稳定在一起形成的。在我们日常生活中，乳化现象随处可见，比如牛奶、蛋黄、面霜等等。乳化原理是通过减小两种不相容液体之间的表面张力，使得它们能够均匀混合在一起。 乳化的原理主要有两种：一种是机械乳化，另一种是表面活性剂乳化。机械乳化是通过物理方法将两种不相容的液体混合在一起，比如搅拌、均质等。这种方法一般适用于分子大小较大的分散相，比如蛋黄。而表面活性剂乳化则是通过表面活性剂的作用，将两种不相容的液体混合在一起。表面活性剂具有双亲水性的疏水部分和亲水性的亲水部分，可以减小两种不相容液体之间的表面张力，使它们形成乳液。这种方法适用于分子大小较小的分散相，比如油水。
HLB值及乳化剂的选择
HLB值和乳化剂的选择
字体大小：大 | 中 | 小 2006-08-09 16:25 - 阅读：6838 - 评论：2
HLB值和乳化剂的选择
2 乳化剂的选择和混合乳化剂配方
现适用于选择乳化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂.
2.1 HLB值与乳化剂筛选
一个具体的油-水体系究竟选用哪种乳化剂才可以得到性能最佳的乳状液,这是制备乳状液的关键.最可靠的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间.在制备乳状液时,除根据欲得乳状液的类型选择乳化剂外,所用油相性质不同对乳化剂的HLB值也有不同要求,并且,乳化剂的HLB值应与被乳化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被乳化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值乳化剂水溶液表面的铺展情况,当乳化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值乳化剂溶液上油刚好不展开时,此乳化剂的HLB值近似为乳化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.
2.2 HLB值与最佳乳化剂的选择
每种乳化剂都有特定的HLB值,单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的乳化要求.通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用,构成混合乳化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进乳化效果.欲乳化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳乳化剂.
油-水体系最佳HLB值的确
①定选定一对HLB值相差较大的乳化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合乳化剂,用此系列混合乳化剂分别将指定的油水体系制成系列乳状液,测定各个乳状液的乳化效率(可用乳状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合乳化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为乳化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合乳化剂可得到最适宜的HLB值,但此乳化剂未必是效率最佳者.所谓乳化剂的效率好是指稳定指定乳状液所需乳化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的乳化剂也可能比价格便宜!浓度大的乳化剂效率高.
_水_柴油微乳体系拟三元相图绘制与燃烧性能测定_实验教学设计
“水－柴油微乳体系拟三元相图绘制与燃烧性能
测定”实验教学设计
何广平，孙 峰，林利添，曾荣华
（华南师范大学化学与环境学院，广东广州 ５１０００６）
摘 要：实验中将三元相图的绘制方法与量热技术相结合，选择备受关注的能源与环境问题，结合水－柴油体
系的微乳化原理与拟三元相图的绘制，配制不同性质的乳化柴油，并通过氧弹量热装置测定柴油、乳化柴油
以及添加助燃催化剂二茂铁后燃油的燃烧效率与速率，以了解乳化柴油性质、形成原理与柴油乳化的助燃消
烟作用，使学生通过实验，加深了解物理化学原理在不同领域的综合应用，关注社会、关注环境。教学实践结
果表明，本实验设计科学合理，可作为物理化学实验课程中综合创新实验开设。
关键词：三元相图；表面活性剂；乳化；氧弹卡计
中图分类号：Ｏ６４５；Ｇ６４２．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－４９５６（２０１１）０４－０１２２－０４
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄｒａｗｉｎｇ ｐｓｅｕｄｏ－ｔｅｒｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｄｉａｇｒａｍ
ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｄｉｅｓｅｌ ｏｉｌ ｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎ
Ｈｅ Ｇｕａｎｇｐｉｎｇ，Ｓｕｎ Ｆｅｎｇ，Ｌｉｎ Ｌｉｔｉａｎ，Ｚｅｎｇ Ｒｏｎｇｈｕａ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｆｏｕｒ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｄｉｅｓｅｌ ｏｉｌ－－ｄｉｅｓｅｌ ｏｉｌ，ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｄｉｅｓｅｌ ｏｉｌ，ｄｉｅｓｅｌ ｏｉｌ ａｄｄｅｄ ｃｏｍｂｕｓ－
ｔｉｏｎ ｃａｔａｌｙｓｔ ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ ａｎｄ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｄｉｅｓｅｌ ｏｉｌ ａｄｄｅｄ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃａｔａｌｙｓｔ ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｕｎｄｅｒ ａ
乳化炸药生产中的乳化剂的合理选择
综合ｉ仑述 ｌ ｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２０１６，５ 乳化炸药生产中的乳化剂的合理选择 刘 勇（贵阳久联化工有限责任公司，贵州贵阳５５０００２） 【摘 要】目前在乳化炸药中使用的乳化剂有三大类，即以失水山梨醇单油酸酯（ｓＰ ｎ一８０）为代表的脂肪酸酯类、以丁二酰亚胺为代表的聚异 丁烯Ｔ－酸酐衍生物以及复合乳化剂等。本文主要结合笔者多年工作经验，阐述了目前乳化炸药中使用的乳化剂的种类及其性能比较。 【关键词】失水山梨醇单油酸酯；ｓＰａｎ一８Ｏ 乳化剂；炸药 【￣１ｔｔ５－｝＂类号】ＴＱ５６０ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１６）１４－０２６２—０２ 引言 乳化炸药的生产工艺、存储稳定性以及爆炸性能受到乳 化剂的直接影响，常见的乳化剂有失水山梨醇单油酸酯、丁二 酰亚胺以及复合乳化剂等 虽然乳化剂在乳化炸药中占据的 比例仅有２％左右，但是对于提高乳化炸药的乳化效果、炸药 的储存稳定性以及爆炸的性能具有重要的影响．所以做好乳 化剂的选择是进行乳化炸药生产研究的重要任务之一 １乳化剂对乳化炸药的影响 乳化炸药是通过乳化剂的作用。使氧化剂的水溶液的微 滴均匀的分散在含有空气泡或空心微球等多孔性物质的油相 连续介质中，从而形成的一种油包水型的乳胶状炸药．又称乳 胶炸药或乳化油炸药。乳化炸药不仅有优良的抗水性能，同时 还具有独特的爆炸性能，爆轰感度高，摩擦撞击感度低，有良 好的稳定性。 乳化炸药是经过ｗ／ｏ型乳化液经敏华而生产的．生产乳 化炸药的关键就在于取得优质的乳化液．而乳化液的核心问 题就是乳化剂。经过大量实践证明发现．乳化剂的总含量占据 了炸药总质量的０．５—２．５％，虽然含量不是很多，但是起到的作 用却是非常大的 因为乳化剂能够吸附到界面上．从而对界面 张力进行降低．使得无法相溶的油和水能够形成高度均匀分 散的乳胶体。乳化剂质量越好，就月能够对乳化炸药分散相粒 子与连续相截面膜的强度进行增强．从而对分散相粒子堆积 密度进行提高．能够对乳化炸药储存的稳定性和爆炸性能进 行提高。所以说．乳化剂的质量对乳化炸药质量的好坏产生直 接的影响。 ２几种乳化炸药中乳化剂的分析 ２．１失水山梨醇单油酸酯（ＳＰａｎ一８０） 失水山梨醇单油酸酯（ＳＰａｎ一８０）是失水山梨醇和油酸两 种物质在催化剂的作用下生成的一种酯类非离子型表面活性 剂 乳化剂Ｓ一８０为琥珀色至棕色粘稠油状物 主要质量指标 应符合表１规定 表１乳化剂Ｓ一８Ｏ质量指标 指标 指标名称 优级品 合格品 酸值／（ｍｇＫ０Ｈ幢） ≤ ７．Ｏ １００ 皂化值／（ｍｇＫ０Ｈ，ｇ） １４５～ｌ６０ １４０—１６０ ￣１＂ｑ／ｉ－ｌ（ｍｇＫＯＨ／ｇ） １９０～２ｌ０ １９０￣２２０ 水分含量／％≤ １．Ｏ １．５
一般乳化剂和油的比例
一般乳化剂和油的比例
摘要：
1.乳化剂的定义与作用
2.乳化剂与油的比例对乳状液的影响
3.不同乳化剂与油的比例的实际应用
4.选择合适的乳化剂与油的比例的注意事项
正文：
1.乳化剂的定义与作用
乳化剂是一种具有乳化作用的表面活性剂，它能够使本来不能混合的两种液体（如水和油）形成稳定的乳状液。在日常生活和工业生产中，乳化剂被广泛应用于乳液、乳膏、涂料等领域。
2.乳化剂与油的比例对乳状液的影响
乳化剂与油的比例对乳状液的稳定性和性能有很大影响。通常情况下，乳化剂与油的比例为 1:10 至 1:100。比例过低，乳状液的稳定性较差，容易出现油水分离的现象；比例过高，乳状液的黏度会增加，影响其使用性能。
3.不同乳化剂与油的比例的实际应用
在实际应用中，根据不同的需求，可以选择合适的乳化剂与油的比例。例如，在制作护肤乳液时，为了保证乳液的滋润度和保湿效果，可以选择较高比例的乳化剂；而在制作涂料时，为了保证涂料的涂覆性能和附着力，可以选择较低比例的乳化剂。
4.选择合适的乳化剂与油的比例的注意事项
在选择合适的乳化剂与油的比例时，需要注意以下几点： （1）根据实际需求选择合适的乳化剂类型，如离子型、非离子型、两性离子型等；
（2）考虑乳状液的稳定性和性能要求，选择适当的乳化剂与油的比例；
（3）考虑生产成本和环保要求，选择合适的乳化剂与油的比例；
（4）在实际生产过程中，需要进行多次试验，以确定最佳的乳化剂与油的比例。
第三章 乳化
第三章 乳化
一、教学内容
1．乳化体系
2．乳化理论
3．乳化技术
二、教学目的和要求
1．掌握乳化体系的构成成分及类型
2．了解乳化体类型的辨别方法
3．掌握3种 乳化技术
4．了解乳化的相关基本设备类型
三、教学重难点
1．乳化的机理
2．乳化技术运用
3．乳化过程中HLB值是计算及应用
四、教学学时：6
五、教学内容：
作为人们日常使用化学品的化妆品，其种类繁多，其形态也四各种各样，有水溶液、悬浮体、气溶胶、乳化体等，乳化体是化妆品中最广泛的剂型，从水样的流体到粘稠的膏霜等。它主要是将一种或几种液态物质分散与另一种液态物质所形成的分散系。因此，乳状液的讨论对化妆品的研究和生产及保存和使用有着极其重要的意义。本章就主要介绍乳化的相关理论知识，为各种化妆品的配制打基础。
第一节 乳化体系
一、乳化体系的构成
1．定义：乳化体（或称乳状液）是一种（或几种）液体以液珠形式分散在另一不相混容的液体之中所构成的分散体系。
分散相（内相）：0.1μm～10μm
2．乳化体系 连续相（外相）
乳化剂（表面活性剂）
分散相液珠直径约在0.1－10μm，故乳状液是粗分散体系的胶体。因此，稳定性较差和分散度低是乳状液的两个特征。两个不相混容的纯液体不能形成稳定的乳状液，必须要加入第三组分（起稳定作用），才能形成乳状液。例如，将苯和水放在试管里，无论怎样用力摇荡，静置后苯与水都会很快分离。但是，如果往试管里加一点肥皂，再摇荡时就会形成象牛奶一样的乳白色液体。仔细观察发现，此时苯以很小的液珠形式分散在水中，在相当长的时间内保持稳定，这就是乳状液。这里称形成乳状液的过程为乳化。而称在此过程中所加入的添加物（如肥皂）为乳化剂。
3．类型
（1）O/W：水包油（油相在乳化剂作用及一定工艺下分散于水相得到的乳化体）e.g.蜜、乳液
（2）W/O：油包水 e.g.防晒霜
HLB值与乳化剂的选择
文章编号:100924873(2004)0620020203
Ξ
HLB值与乳化剂的选择
张坤玲1, 李瑞珍1, 卢玉妹2, 尚 平1
(1.石家庄职业技术学院化工系,河北石家庄 050081;
2.保定师范专科学校化学系,河北保定 071051)
摘 要:研究了表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB值)的概念、获取方法、及其在选择乳化剂和控制复合乳
化剂配比用量方面的应用.关键词:HLB值;乳化剂;应用
中图分类号:O648.2+3 文献标识码:A
在一定条件下,两种互不混溶的液体,一种以微粒(液滴
或液晶)分散于另一种中形成的体系称为乳状液.乳状液在
工农业生产、日常生活以及生理现象中都有广泛应用.乳状
液是热力学上的不稳定系统,为了进行乳化作用和得到有一
定稳定性的乳状液,要加入能降低界面能的第三种物质,此
物质称为乳化剂.乳化剂是乳状液赖以稳定存在的关键,大
多为各种类型的表面活性剂.但并非表面活性剂都适合做乳
化剂,所以在制备乳状液时如何选择乳化剂就成为一个关键
问题.实际生产中对乳化剂的选择有多种方法和原则,其中
使用HLB值选择乳化剂有直观方便的优点,几十年来一直
被许多部门作为选择乳化剂的重要依据和手段.
1 表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)问题
任何表面活性剂分子的结构中,既含有亲水基也含有疏
水基(即亲油基),HLB,即亲水亲油平衡值,是衡量表面活性
剂在溶液中的性质的一个定量指标,是表明表面活性剂亲水
能力的一个重要参数.
1.1 HLB的概念
1949年,W.C.Griffin在《美国化妆品化学协会期刊》
上,发表了题为“表面活性剂按HLB分类”的论文,最先提出
了HLB,并做出了如下定义:“我们称之为亲水亲油平衡
(HLB)值,它是分子中亲油的和亲水的这2个相反的基的大
小和力量的平衡.”[1]
表面活性剂在不同性质溶液中所表现出来的活性,可由
其HLB值来表示.HLB值的范围为1～40,HLB值越低,表
面活性剂的亲油性越强;HLB值越高,表面活性剂的亲水性
柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究
・２Ｏ・ 中间体 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ２００６年第９期
科技与开发
柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究
黄艳娥，徐伟，沈春红 （唐山师范学院化学系，河北唐山０６３０００）
摘 要：讨论了柴油微乳化研究中的应用理论，应用相似相溶原理和ＨＬＢ值初选柴油乳化剂并对乳化
剂进一步筛选和复配，同时确定助表面活性剂为正戊醇。利用ＨＬＢ值的计算对复配得到的微乳化剂进
行验证，表明：非离子表面活性剂Ｓｐａｎ８０、ＡＥＯ一３、ＴＸ一４与阳离子表面活性剂Ｄ０８／１０２１或Ｄ１ ２／１４２１ 复配作乳化剂时ＨＬＢ值在６－ｉ ５．９范围内均可制得柴油微乳液；对不同复配乳化剂制得微乳化柴油稳
定性验证表明：微乳化剂的组成以ＡＥＯ一３、ＴＸ一４与ＤＯ８／１０２１三种乳化剂复配，复配比为０．６：１．４：８时
掺水量达１４％，且稳定性高。 关键词：乳化剂；柴油；微乳化；表面活性剂
中图分类号：ＴＱ０２７．３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—２５３ｘ（２００６）０９—０２０—６
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｍｕ１．ｑｉｆｉｅｒ ｉｎ Ｄｉｅｓｅｌ ０ｉｌ Ｍｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｆｌｃａｔｉｏｎ
ＨＵＡＮＧ Ｙａｎ－ｅ，ＸＵ Ｗｅｉ，ＳＨＥＮ Ｃｈｕｎ－ｈｏｎｇ ｒ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｎｏｒｍａｌ ＣｏＨｅｇｅ，Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３０００，Ｈｅｂｅｉ Ｃｈｈｌａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｗｅｄｇｅ ｔｈｅｏｒｙ，Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ，Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｆｉｌｍ ｔｈｅｏｒｙ，Ｓｉｍｉｌｉｔｕｄｅ ｄｉｓｓｏｌｖｅ ｔｈｅｏｒｙ，ＨＬＢ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ，ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ
制革废弃油脂制备乙醇-柴油乳化剂的研究
油品与添加剂 石油炼制与化工 ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ ＰＲ０ＣＥＳＳＩＮＧ ＡＮＤ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＩ Ｓ ２Ｏｌ１年１０月 第４２卷第１Ｏ期
制革废弃油脂制备乙醇一柴油乳化剂的研究
马建中 ，麻 冬 ，吕 斌 ，颜明俊
（１．陕西科技大学资源与环境学院，西安７１００２１；２．陕西科技大学化学与化工学院； ３．陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室）
摘 要：将制革废弃油脂制备成脂肪酸甲酯，再用脂肪酸甲酯制备乙醇柴油乳化剂。单因素实验结果表 明，当脂肪酸甲酯与二乙醇胺的摩尔比为１．０、反应温度为１３Ｏ℃、催化剂ＫＯＨ用量为１．０％（与甲酯质量比）、 反应时间为５ ｈ时所得乳化剂的乳化性能最好。乙醇一柴油混合燃料的稳定性测试结果表明，添加该乳化剂制 得的乙醇一柴油混合燃料在Ｏ～７０℃范围内能够稳定存在。透射电镜（ＴＥＭ）分析结果表明，制备的乙醇一柴油粒 径分布均匀，形貌稳定。该乙醇一柴油混合燃料的燃烧速率较０号柴油稍慢，而烟灰释放率较０号柴油降低 ５５．１６ ，且不会对内燃机及其构件造成腐蚀。
关键词：制革废弃物乙醇柴油乳化剂
１ 前 言
乙醇一柴油混合燃料是一种节能、环保燃料。在
能源紧缺、环保问题日益严重的今天，开发新型环保
清洁柴油越来越受到科研工作者的重视［１］。微乳化
乙醇一柴油混合燃料能够提高燃烧速率，降低污染物
的排放。大量研究结果表明，柴油机燃烧含氧燃料可
大大改善废气排放，特别是可大幅度减少碳烟排放，
因此对含氧燃料的研究与探讨已成为世界各国研究 的热点之一＿２ ］。但乙醇一柴油仍存在稳定性差、乳化
剂用量大、成本高等问题，限制了微乳化燃料油的推
广应用［６］。另一方面，皮革工业发展迅速，成为轻工
行业的支柱产业。制革工业中产生大量废水和固体
废物等对环境造成污染。其中，在去肉工序和脱脂工
序中产生大量废弃油脂。据统计我国每年产出的皮
革废弃油脂约为３．８０ Ｍｔ，若能回收３．００ Ｍｔ，按废油
柴油微乳实验报告
柴油微乳液拟三元相图的绘制及燃烧热性能研究
实验日期：2020-03-27与2020-04-03
2007240
1.,实验目的
1.1 本实验学习柴油微乳体系拟三元相图的绘制与研究方式，并依照相图，选择适合的柴油微乳液。
1.2 通过测定柴油微乳体系的电导率，选择适合的柴油微乳液
通过氧弹卡计进行燃烧性能测定，比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效率与尾气排放量的不同，对微乳柴油的经济与环保价值进行评判。
实验背景知识
微乳液为两种互不相溶的液体（柴油和水）在表面活性剂界面膜的作用下生成的热力学稳固、各向同性的透明的分散体系。微乳液能形成超低界面张力,具有高稳固性、大增溶量等优势。
燃料中掺水, 能提高油料的燃烧效率, 降低燃烧废气中有害气体的含量。由于油、水在表面活性剂作用下形成的油包水型(W/o)和水包油型(O/W)，乳液在加热燃烧时水蒸气受热膨胀后能够产生微爆，使得燃油二次雾化燃烧加倍充分，提高了燃烧效率，大大降低了废气中的有害气体的含量。可是由于一样的乳状液稳固时刻短，易分层，使得这一技术的应川受到了专门大的限制。
微乳燃料的制备比较简单，只需要把油、水、表面活性剂、助表面活性剂按适合的比例混合在一路就能够够自发形成稳固的微乳燃料。微乳燃油可长期稳固,不分层,且制备简单,
并能使燃烧更完全,燃烧效率高,节油率达5 %～15 % ,排气温度下降20 %～60 % ,烟度下降40 %～77 % ,NOx 和CO 排放量降低25 %,在节能环保和经济效益上都有较为可观的成效,随着最近几年来对两亲分子有序组合体研究的不断深切,微乳液理论在乳化燃油领域取得了冲破性进展，开发透明、稳固、性能与原燃油差不多的微乳液燃料成了研究热点。
随着经济快速进展与人口的急剧增加, 80% ～90%的空气污染来自交通工具排放的尾气,柴油不完全燃烧造成的环境污染愈来愈受到人们的关注,根治大气污染已成为人类面临的重要课题。另一方面,由于中国以后石油供需缺口将愈来愈大,入口量呈慢慢增大的趋势,而且天然石油的储蓄是有限的,人类面临日趋严峻的能源危机。因此，如何提高燃油燃烧效率和减少环境污染，研究新型节油防污染技术，包括最为人们青睐并具有节能效率高，减少尾气污染的燃料乳化和微乳化技术，己成为人们十分关切的问题。本着节能和环保两个全然宗旨,各国都在加紧对微乳燃油性能的研究。微乳柴油的性能决定着它的应用,研究微乳柴油的性能就显得十分重要。