乳化
乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象,两种不相溶的液体,如油与水,在容器中分成两层,密度小的油在上层,密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下,油被分散在水中,形成乳状液,该过程叫乳化。
增溶与乳化的不同在于,被增溶物的蒸汽压会下降,被增溶物的化学势降低,使系统更稳定。
肥皂应该是用到的是乳化,应为肥皂实际上是一种具有表面活性的乳化剂,当把它加入到溶液中,就会形成表面活性分子吸附在两界面(水——油),形成吸附层,这种吸附是有一定取向的。从而达到把污物给“吸”出来的效果。
肥皂除油是乳化作用。
肥皂是硬脂酸钠(十八酸钠)或十八烯酸钠、或油酸钠,这些高级脂肪酸钠的分子,可以分成两部分,一部分是羧基钠盐-COO(-)Na(+),羧基阴离子是易溶于水的基团叫亲水基,它使得肥皂具有水溶性;另一部分是较长的烃基部分,不溶于水而溶于非极性溶剂叫憎水基。
肥皂分子在水中时,它们的烃基部分彼此靠范德华力结合在一起,形成球状而将-COO(-)Na(+)部分,暴露在球面上。这样肥皂溶于水时,就形成了许多外面被亲水基包着的小球而分散在水中。
当肥皂擦在沾油的水中衣上时憎水基爱好油,变插入沾油的衣中,亲水基憎油变插入水分子中,两手擦洗,油被分散成细小的颗粒,肥皂分子中的烃基溶于油粒中,而羧基部分则留在油粒外面,这样,每一个细小的油粒外面都被许多亲水基包围着悬浮于水中,成为乳浊液,这种现象叫乳化。
乳化现象不是溶解,“乳化”的前提条件就是“互不相溶”。
乳化的定义:
两种互不相溶的液体,如油与水中,若加入适当的表面活性剂在强烈搅拌下,油被分散在水中,形成乳状液,该过程叫乳化(Emulsification),乳化是液—液界面现象。由于表面活性剂的作用,使本来不能互相溶解的两种液体能够混到一起的现象称为乳化现象;将一种液体分散到第二种不相溶的液体中去的过程称为乳化作用;具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。
溶解的定义:
广义上说,超过两种以上物质混合而成为一个分子状态的均匀相的过程称为溶解。而狭义的溶解指的是一种液体对于固体/液体/或气体产生物理或化学反应使其成为分子状态的均匀相的过程称为溶解。一种物质(溶质)分散于另一种物质(溶剂)中成为溶液的过程。如食盐或蔗糖溶解于水而成水溶液。溶液并不一定为液体,可以是固体、液体、气体。比如均匀的合金和空气都可以称为溶液。当两种物质互溶时,一般把质量大的物质称为溶剂(如有水在其中,一般习惯将水称为溶剂)。
1、乳化设备
目前乳化机的类型主要有三种:乳化搅拌机、胶体磨和均质器。乳化机的类型及结构、性能等与乳状液微粒的大小(分散性)及乳状液的质量(稳定性)有很大的关系。搅拌式乳化机所制得的乳状液其分散性差,微粒大且粗糙,稳定性也较差,也较易产生污染。但其制造简单,价格便宜,只要注意选择机器的合理结构,使用得当,也是能生产出一般复合质量要求的大众化的化妆品的。胶体磨和均质器是比较好的乳化设备。近年来乳化机械有很大进步,如真空乳化机,其制备出的乳状液的分散性和稳定性非常好。
2、温度
乳化温度对乳化好坏有很大的影响,但对温度并无严格的限制。一般来说,在进行乳化时,油、水两相的温度皆可控制在75℃-85℃之间。这取决于二相中所含有高熔点物质的熔点,以及乳化剂种类和油相与水相的溶解度等因素。
3、乳化时间
乳化时间对乳状液的质量有影响。乳化时间的长短与油相水相的容积比,两相的粘度及生成乳状液的粘度,乳化剂的类型及用量,乳化温度、乳化器类型等因素有关。通常根据经验和实验来确定。
4、搅拌速度
搅拌速度必须适中。搅拌速度过低,达不到充分混合的目的;搅拌速度过高,会将气泡带入体系,使之成为三相体系,而使乳状液不稳定。
乳化机在工业设备搅拌体系中占有重要的作用,特别是在固液混合、液液混合、油水乳化、分散均质、剪切研磨方面有着极其重要的应用。之所以称其为乳化机是应为能够实现乳化作用。油水两相介质的完全混合后形成乳液,分为油包水或水包油两种体系,要实现乳化,有至少两方面的要求: 一是强烈的机械切割分散作用,将水相与油相的流体介质同时切割打散为小颗粒,然后再汇拢合并时就有互相渗透掺混,形成乳液。二是合适的乳化剂,在油水分子间充当媒介桥梁的作用,通过其电荷及分子间力的作用,使油水混合乳液能够按照我们所需望的时间稳定存放。
乳化
乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象,两种不相溶的液体,如油与水,在容器中分成两层,密度小的油在上层,密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下,油被分散在水中,形成乳状液,该过程叫乳化。
乳化剂是指能够使乳浊液稳定的表面活性剂。因此,在油水体系中加入乳化剂后,水和油就能相互混合,形成完全分散的乳浊液。
乳化过程实质是将大团粒水破碎细化为微米级粒度的微团的过程。
乳化剂和乳化机的共同作用完成乳化过程。
现在采用的乳化方法有机械、化学、电磁等方法。
高剪切、超声、高压均质、射流、涡混、搅拌为机械方法;乳化剂实际为化学方法;磁化处理为电磁方法。
只有将水细化到微米级的粒度,水分子连接的氢键又与柴油分子链连接后形成相对稳定的乳化结构。
水分子微团的大小、氢键连接的离子力决定乳化结构是否稳定。
乳化剂预混和磁化处理降低了水的表面张力和氢键的离子力,使水容易破碎。
乳化机利用涡混、剪切、超声等技术手段使水微团破碎细化,也使柴油破碎细化并均混,形成乳化结构。
流体内部由于存在粘性,相互移动的流体层所产生的力称为剪切力。
由于高速运动,剪切力使流体层形成湍流,湍流使液体界面破碎。
在实际应用中胶体磨、剪切头、高压均质、射流就是高速运动形成剪切力。
增溶与乳化的不同在于,被增溶物的蒸汽压会下降,被增溶物的化学势降低,使系统更稳定。
肥皂应该是用到的是乳化,应为肥皂实际上是一种具有表面活性的乳化剂,当把它加入到溶液中,就会形成表面活性分子吸附在两界面(水——油),形成吸附层,这种吸附是有一定取向的。从而达到把污物给“吸”出来的效果。
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