膠體與表面化學(xué)

1、LOGO第六章第六章 乳狀液乳狀液整理ppt第六章第六章 乳狀液乳狀液第五節(jié)第五節(jié)第四節(jié)乳化劑的分類和選擇第四節(jié)乳化劑的分類和選擇第三節(jié)乳狀液的類型第三節(jié)乳狀液的類型第二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)第二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 乳狀液的概念及類型乳狀液的概念及類型 影響乳狀液穩(wěn)定性的因素影響乳狀液穩(wěn)定性的因素LOGO第一節(jié)第一節(jié) 乳狀液的概念及類型乳狀液的概念及類型 東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院整理ppt第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 乳狀液乳狀液是一種多相分散體系，兩種互不相溶的液體，其中一種液體以是一種多相分散體系，兩種互不相溶的液體，其中一種液體以極小的液滴形式均勻分

2、散另一種液體中所構(gòu)成的分散體系。極小的液滴形式均勻分散另一種液體中所構(gòu)成的分散體系。 乳狀液的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如食品行業(yè)、農(nóng)藥、醫(yī)藥、軍事、化工、化妝品、機(jī)械加工、能源、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域都應(yīng)用。 內(nèi)相指乳狀液中以小液珠形式存在的那一相稱為內(nèi)相(分散相)； 外相指相對(duì)于內(nèi)相的另一相稱為外相(分散介質(zhì)或連續(xù)相)。整理ppt第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 A. A.乳狀液乳狀液是一種多相分散體系；是一種多相分散體系； B. B.內(nèi)外相是兩種互不相溶的液體；內(nèi)外相是兩種互不相溶的液體； C.C.分散相粒子直徑一般在分散相粒子直徑一般在0.10.110m10m之間，有的屬于粗分散體系，甚之間，有的屬于粗分散體系，甚

3、至用肉眼即可觀察到其中的分散相粒子；至用肉眼即可觀察到其中的分散相粒子； D. D. 熱力學(xué)不穩(wěn)定的多相分散體系熱力學(xué)不穩(wěn)定的多相分散體系( (當(dāng)一種液體被分散為許多小液滴后，當(dāng)一種液體被分散為許多小液滴后，體系內(nèi)兩液相間的體系內(nèi)兩液相間的界面積增大界面積增大。界面自由能增高界面自由能增高，體系成為熱力不穩(wěn)定，體系成為熱力不穩(wěn)定，有自發(fā)地趨于自由能降低的傾向有自發(fā)地趨于自由能降低的傾向，即小液滴互碰后聚結(jié)成大液滴，直至變，即小液滴互碰后聚結(jié)成大液滴，直至變?yōu)閮蓪右后w。為兩層液體。) )整理ppt第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 A.A.若外相為水、內(nèi)相為油的乳狀液，稱為水若外相為水、內(nèi)相為油的乳狀液，稱

4、為水包油型乳狀液，用包油型乳狀液，用“O/WO/W”表示；表示； B B. .若外相為油、內(nèi)相為水的乳狀液稱為若外相為油、內(nèi)相為水的乳狀液稱為油包油包水型乳狀液，用水型乳狀液，用“W/OW/O”表示表示 ； C C. .多重乳狀液：多重乳狀液：O/W/OO/W/O、 W/O/WW/O/W等有其特殊用等有其特殊用途。途。 在一定條件下使互不相溶的兩種液體形成有一定穩(wěn)定性的液液分散體系的作用。在一定條件下使互不相溶的兩種液體形成有一定穩(wěn)定性的液液分散體系的作用。 使制備的乳狀液保持穩(wěn)定性的物質(zhì)。一般表面活性劑。使制備的乳狀液保持穩(wěn)定性的物質(zhì)。一般表面活性劑。整理ppt第二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)第

5、二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)v一、乳狀液的制備一、乳狀液的制備v （一）混合方式（一）混合方式整理ppt第二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)第二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)v （二）乳化劑的加入方式（二）乳化劑的加入方式整理ppt第二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)第二節(jié)乳狀液的制備和物理性質(zhì)v （三）影響分散度的因素（三）影響分散度的因素整理ppt（三）影響分散度的因素（三）影響分散度的因素整理ppt二、乳狀液的物理性質(zhì)二、乳狀液的物理性質(zhì) 用不同的制備方法可以得到不同大小的液珠，它們對(duì)光的吸收、散射、反射等性質(zhì)是不一用不同的制備方法可以得到不同大小的液珠，它們對(duì)光的吸收、散射、反射等性質(zhì)是不一樣的。所以具有不同

6、的外觀。樣的。所以具有不同的外觀。 液珠大小對(duì)乳狀液外觀的影響液珠大小對(duì)乳狀液外觀的影響液珠大小外 觀大滴可分辨出有兩相存在大于1m乳白色乳狀液10.1m藍(lán)白色乳狀液0.10.05m灰白色乳狀液小于0.05m透明整理ppt二、乳狀液的物理性質(zhì)二、乳狀液的物理性質(zhì) 通常乳狀液分散相和分散介質(zhì)的折光率不同，光線在液珠表面上會(huì)發(fā)生反射、拆射與散通常乳狀液分散相和分散介質(zhì)的折光率不同，光線在液珠表面上會(huì)發(fā)生反射、拆射與散射等現(xiàn)象。當(dāng)液珠直徑大于入射光的波長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射。若液珠射等現(xiàn)象。當(dāng)液珠直徑大于入射光的波長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射。若液珠小于入射的波長(zhǎng)小于入射的波長(zhǎng)，光線，光線可完全透過(guò)，乳狀液呈透明

7、狀。如液珠直徑可完全透過(guò)，乳狀液呈透明狀。如液珠直徑略小于入射的波長(zhǎng)略小于入射的波長(zhǎng)，則發(fā)生散射現(xiàn)象。如液珠是，則發(fā)生散射現(xiàn)象。如液珠是透明的，就有可能產(chǎn)生折射現(xiàn)象。透明的，就有可能產(chǎn)生折射現(xiàn)象。 常見(jiàn)乳狀液的液滴大小大部分常見(jiàn)乳狀液的液滴大小大部分在在0.10.11010的范圍內(nèi)，而可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在的范圍內(nèi)，而可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在0.40.40.8m0.8m之之間，大部分乳狀液有反射現(xiàn)象呈乳白色，乳狀液由此而得名。如果間，大部分乳狀液有反射現(xiàn)象呈乳白色，乳狀液由此而得名。如果液珠較小液珠較小時(shí)，則發(fā)生散射，時(shí)，則發(fā)生散射，這時(shí)乳狀液呈灰藍(lán)色的半透明液體；分散相與分散介質(zhì)的折射率相同，得到的是透明乳狀

8、液。這時(shí)乳狀液呈灰藍(lán)色的半透明液體；分散相與分散介質(zhì)的折射率相同，得到的是透明乳狀液。整理ppt二、乳狀液的物理性質(zhì)二、乳狀液的物理性質(zhì) 分散相的濃度不太大分散相的濃度不太大，則乳狀液的粘度主要由外相，則乳狀液的粘度主要由外相( (分散介質(zhì)分散介質(zhì)) )的粘度所決定內(nèi)相含量對(duì)的粘度所決定內(nèi)相含量對(duì)乳狀液體系粘度的影響，可以粗略地用乳狀液體系粘度的影響，可以粗略地用EinsteinEinstein公式表示為公式表示為式中，式中，、 0 0分別為乳狀液和分散介質(zhì)的粘度，分別為乳狀液和分散介質(zhì)的粘度，為分散相的體積分?jǐn)?shù)。為分散相的體積分?jǐn)?shù)。 對(duì)于對(duì)于較濃的乳狀液較濃的乳狀液，不再符合，不再符合Ein

9、steinEinstein公式，乳狀液粘度與內(nèi)相濃度的關(guān)系式，以公式，乳狀液粘度與內(nèi)相濃度的關(guān)系式，以SibveeSibvee提出的為最好，他研究了很多石油在水中形成的乳狀液，發(fā)現(xiàn)須將提出的為最好，他研究了很多石油在水中形成的乳狀液，發(fā)現(xiàn)須將HatschekHatschek公式加以公式加以修正為修正為 決定乳狀液粘度因素有決定乳狀液粘度因素有：外相粘度、內(nèi)相粘度、內(nèi)相的體積濃度、液珠的大小以及乳化劑：外相粘度、內(nèi)相粘度、內(nèi)相的體積濃度、液珠的大小以及乳化劑的性質(zhì)等。的性質(zhì)等。(8-1)(8-1)整理ppt二、乳狀液的物理性質(zhì)二、乳狀液的物理性質(zhì)(8-2)(8-2) 式中，式中，n n為常數(shù)，稱

10、之為體積因子。對(duì)于多相顆粒分布不同的為常數(shù)，稱之為體積因子。對(duì)于多相顆粒分布不同的O/WO/W乳狀液，乳狀液，SibveeSibvee發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)，n n與與1.31.3很相近。很相近。 乳狀液的電導(dǎo)性能乳狀液的電導(dǎo)性能決定于外相決定于外相，故，故O/WO/W型乳狀液的電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于型乳狀液的電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于W/OW/O型，可以用電導(dǎo)率來(lái)型，可以用電導(dǎo)率來(lái)判斷乳狀液類型。判斷乳狀液類型。整理ppt第三節(jié)第三節(jié) 乳狀液類型的鑒別和影響類型的因素乳狀液類型的鑒別和影響類型的因素 在乳狀液中加數(shù)滴在乳狀液中加數(shù)滴水溶性染料水溶性染料( (如亞甲藍(lán)溶液如亞甲藍(lán)溶液) )，若被當(dāng)成均勻，若被當(dāng)成均勻的藍(lán)色的藍(lán)色

11、，則為是，則為是O/WO/W型乳液；型乳液；如內(nèi)相被染成藍(lán)色如內(nèi)相被染成藍(lán)色( (可在顯微鏡下觀察可在顯微鏡下觀察) )，則為，則為W/OW/O型乳狀液。型乳狀液。 將數(shù)滴乳狀液滴入蒸餾水中，若在水中立即散開(kāi)，則為將數(shù)滴乳狀液滴入蒸餾水中，若在水中立即散開(kāi)，則為O/WO/W型乳狀液不；否則為型乳狀液不；否則為W/OW/O型乳型乳狀液。狀液。整理ppt加入水溶性染料如亞甲加入水溶性染料如亞甲基藍(lán)，說(shuō)明水是連續(xù)相基藍(lán)，說(shuō)明水是連續(xù)相加入油溶性的染料紅色蘇加入油溶性的染料紅色蘇丹丹，說(shuō)明油是不連續(xù)相，說(shuō)明油是不連續(xù)相整理ppt O/WO/W型乳狀液型乳狀液的導(dǎo)電性好，的導(dǎo)電性好， W/OW/O型乳狀

12、液型乳狀液差。差。但但在使用在使用離子型乳化劑離子型乳化劑時(shí)，即使是時(shí)，即使是W/OW/O型乳狀型乳狀液或水相體積百分?jǐn)?shù)很大的液或水相體積百分?jǐn)?shù)很大的W/OW/O型乳狀液，其導(dǎo)電性也頗為可觀型乳狀液，其導(dǎo)電性也頗為可觀 O/WO/W型乳狀液呈型乳狀液呈乳白乳白色；色；W/OW/O型乳狀液型乳狀液呈油脂狀呈油脂狀。 把乳狀液倒入濾紙中，液體能快速向四周溶入，最后中心留有小液滴，則為把乳狀液倒入濾紙中，液體能快速向四周溶入，最后中心留有小液滴，則為O/WO/W型乳狀液型乳狀液；反之，為反之，為W/OW/O型乳狀液。型乳狀液。整理ppt二、影響乳狀液類型的因素二、影響乳狀液類型的因素1.分散相體積

13、多數(shù)情況下：分散相體積分?jǐn)?shù) = 0.260.72時(shí)，O/W和W/O型乳液均可形成；分散相體積分?jǐn)?shù) 74%時(shí)，則只能形成W/O型。 少數(shù)情況下，也有例外，有人用非離子乳化劑制備出只含4%水的O/W 型乳化液。整理ppt二、影響乳狀液類型的因素二、影響乳狀液類型的因素2.幾何因素 當(dāng)乳化劑親水基和親油基體積相差很大時(shí)，大的一端親和的液相將構(gòu)成分散介質(zhì)；另一端親和的液相將構(gòu)成分散相，例如： 鈉、鉀等一價(jià)金屬的脂肪酸鹽易形成O/W型乳液； 鈣、鎂等二價(jià)金屬皂易形成W/O型乳液。整理ppt二、影響乳狀液類型的因素二、影響乳狀液類型的因素3.液滴聚結(jié)速度 在界面吸附層中的乳化劑，其親水基可抑制油滴的聚結(jié)；

14、其親油基可抑制水滴的聚結(jié)。 親水基占優(yōu)勢(shì)時(shí)，形成O/W乳液； 親油基占優(yōu)勢(shì)時(shí)，形成W/O乳液。4.乳化劑的溶解度v 易溶于水的乳化劑易形成O/W乳液；v 易溶于油的乳化劑易形成W/O乳液。v HLB值越大，S.的親水性越強(qiáng)。v HLB36，形成W/O型乳液；HLB818，形成O/W型乳液。整理ppt第四節(jié)乳化劑的分類和選擇第四節(jié)乳化劑的分類和選擇一、乳化劑的分類一、乳化劑的分類整理ppt二、乳化劑的選擇二、乳化劑的選擇整理ppt第五節(jié)乳狀液穩(wěn)定性的影響因素第五節(jié)乳狀液穩(wěn)定性的影響因素 乳狀液是多分散體系，具有熱力學(xué)不穩(wěn)乳狀液是多分散體系，具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性，液滴有自動(dòng)聚結(jié)的趨勢(shì)。早期的穩(wěn)定定性

15、，液滴有自動(dòng)聚結(jié)的趨勢(shì)。早期的穩(wěn)定乳狀液穩(wěn)定性理論已注意到添加表面活性劑、乳狀液穩(wěn)定性理論已注意到添加表面活性劑、聚合物，甚至固體粒子等對(duì)乳狀液的形成和聚合物，甚至固體粒子等對(duì)乳狀液的形成和類型的重要作用，但其穩(wěn)定性理論模型一直類型的重要作用，但其穩(wěn)定性理論模型一直并不清楚。但油并不清楚。但油- -水界面上表面活性劑定向水界面上表面活性劑定向吸附單質(zhì)膜的研究提示了乳狀液穩(wěn)定性的可吸附單質(zhì)膜的研究提示了乳狀液穩(wěn)定性的可能圖像。能圖像。聚合物穩(wěn)定劑聚合物穩(wěn)定劑固體粒子穩(wěn)定作用固體粒子穩(wěn)定作用吸附正離子吸附正離子表面活性劑穩(wěn)定劑表面活性劑穩(wěn)定劑乳狀液穩(wěn)定作用的幾種可能機(jī)理示意圖乳狀液穩(wěn)定作用的幾種可

16、能機(jī)理示意圖整理ppt 在實(shí)際應(yīng)用中，乳狀液的穩(wěn)定性是指分散相液滴對(duì)聚結(jié)的抑制能力。其中在實(shí)際應(yīng)用中，乳狀液的穩(wěn)定性是指分散相液滴對(duì)聚結(jié)的抑制能力。其中分散相的聚結(jié)速分散相的聚結(jié)速度度是是衡量衡量乳狀液穩(wěn)定性的乳狀液穩(wěn)定性的最基本的方法最基本的方法，這可以通過(guò)，這可以通過(guò)測(cè)定測(cè)定單位體積乳狀液中液滴數(shù)目隨時(shí)間的單位體積乳狀液中液滴數(shù)目隨時(shí)間的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。 乳狀液是乳狀液是高度分散的體系高度分散的體系，為使分散相分散，就要對(duì)它作功，以表面能形式貯存油，為使分散相分散，就要對(duì)它作功，以表面能形式貯存油水界水界面上，使體系的面上，使體系的總能量增加總能量增加。表面自由能增加的過(guò)程。表面自

17、由能增加的過(guò)程不是自發(fā)不是自發(fā)的，而其的，而其逆過(guò)程是自發(fā)逆過(guò)程是自發(fā)的，故從的，故從熱力學(xué)觀點(diǎn)熱力學(xué)觀點(diǎn)看，乳狀液是不穩(wěn)定體系?？?，乳狀液是不穩(wěn)定體系。 在油在油水體系加入表面活性劑后，它們降低界面張力的同時(shí)必然在界面上吸附并形成界面水體系加入表面活性劑后，它們降低界面張力的同時(shí)必然在界面上吸附并形成界面膜。此膜有一定的強(qiáng)度，對(duì)膜。此膜有一定的強(qiáng)度，對(duì)分散相液滴起保護(hù)作用分散相液滴起保護(hù)作用，使其在相互碰撞后不易合并。，使其在相互碰撞后不易合并。整理ppt 混合乳化劑混合乳化劑形成復(fù)合膜具有相當(dāng)高的強(qiáng)度，不易破裂，所形成乳狀液很穩(wěn)定。將含有膽甾形成復(fù)合膜具有相當(dāng)高的強(qiáng)度，不易破裂，所形成乳狀

18、液很穩(wěn)定。將含有膽甾醇的液體石蠟分散在十六烷基硫酸鈉水溶液中，可得穩(wěn)定的醇的液體石蠟分散在十六烷基硫酸鈉水溶液中，可得穩(wěn)定的O/WO/W型乳狀液，而只用膽甾醇或只用型乳狀液，而只用膽甾醇或只用十六烷基硫酸鈉，則只生成不穩(wěn)定的十六烷基硫酸鈉，則只生成不穩(wěn)定的O/WO/W型乳狀液。型乳狀液。界面張力降低界面張力降低導(dǎo)致界面吸附量增加，再加上導(dǎo)致界面吸附量增加，再加上乳化劑分子與極性有機(jī)物分子間的相互作用，使界面膜強(qiáng)度增加。對(duì)于乳化劑分子與極性有機(jī)物分子間的相互作用，使界面膜強(qiáng)度增加。對(duì)于離子型表面活性劑離子型表面活性劑，吸，吸附量的增加還使界面上的電荷增加，使液滴間的排斥增大。凡此種種因素都使乳狀

19、液的穩(wěn)定性附量的增加還使界面上的電荷增加，使液滴間的排斥增大。凡此種種因素都使乳狀液的穩(wěn)定性增加。增加。 復(fù)合膜理論表明復(fù)合膜理論表明，只有界面膜中的乳化劑，只有界面膜中的乳化劑分子緊密地排列形成凝聚膜，方能保證乳狀分子緊密地排列形成凝聚膜，方能保證乳狀液穩(wěn)定。一般凡能在空氣液穩(wěn)定。一般凡能在空氣水界面上形成穩(wěn)水界面上形成穩(wěn)定復(fù)合膜的，也能增加乳狀液的穩(wěn)定性，如定復(fù)合膜的，也能增加乳狀液的穩(wěn)定性，如十六烷基硫酸鈉與膽甾醇就是這樣，圖十六烷基硫酸鈉與膽甾醇就是這樣，圖(a)(a)。而十六烷基硫酸鈉與油醇因油醇空間構(gòu)型關(guān)而十六烷基硫酸鈉與油醇因油醇空間構(gòu)型關(guān)系不能形成緊密的復(fù)合膜，得到的乳狀液很系

20、不能形成緊密的復(fù)合膜，得到的乳狀液很不穩(wěn)定不穩(wěn)定( (圖圖(b)(b)。整理ppt 大部分大部分穩(wěn)定的乳狀液穩(wěn)定的乳狀液液面帶有液面帶有電荷電荷。這些電荷的來(lái)源與通常的溶膠一樣，是由于電離、。這些電荷的來(lái)源與通常的溶膠一樣，是由于電離、吸附或液滴與介質(zhì)間摩擦而產(chǎn)生的。對(duì)乳狀液來(lái)說(shuō)，電離與吸附帶電同時(shí)發(fā)生。例如陰離吸附或液滴與介質(zhì)間摩擦而產(chǎn)生的。對(duì)乳狀液來(lái)說(shuō)，電離與吸附帶電同時(shí)發(fā)生。例如陰離子表面活性劑在界面上吸附時(shí)，伸入水中的極性基團(tuán)因電離而使液滴帶負(fù)電荷，而陽(yáng)離子子表面活性劑在界面上吸附時(shí)，伸入水中的極性基團(tuán)因電離而使液滴帶負(fù)電荷，而陽(yáng)離子表面活性劑使液滴帶正電荷，此時(shí)吸附和電離是不可分的。

21、以上皆指表面活性劑使液滴帶正電荷，此時(shí)吸附和電離是不可分的。以上皆指O/WO/W型乳狀液。型乳狀液。W/OW/O型型乳狀液由非離子型乳化劑所穩(wěn)定的乳狀液，其電荷主要是由于乳狀液由非離子型乳化劑所穩(wěn)定的乳狀液，其電荷主要是由于吸附極性物質(zhì)和帶電離子吸附極性物質(zhì)和帶電離子產(chǎn)產(chǎn)生的，也可能是兩相接觸摩擦產(chǎn)生的。按經(jīng)驗(yàn)，生的，也可能是兩相接觸摩擦產(chǎn)生的。按經(jīng)驗(yàn)，介電常數(shù)較高介電常數(shù)較高的物質(zhì)帶正電，而水的介電的物質(zhì)帶正電，而水的介電通常均高于通常均高于“油油”，因此，因此O/WO/W型乳狀液型乳狀液中油滴常帶負(fù)電中油滴常帶負(fù)電；反之在，；反之在，在在W/OW/O型乳狀液中水滴常型乳狀液中水滴常帶正電。

22、帶正電。 乳狀液中液滴帶電乳狀液中液滴帶電，故液滴接近時(shí)能，故液滴接近時(shí)能相互排斥相互排斥，從而，從而防防止它們合并，提高了乳狀液的止它們合并，提高了乳狀液的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 整理ppt 增加乳狀液的增加乳狀液的外相粘度外相粘度，可，可減少減少液滴的擴(kuò)散系數(shù)，并導(dǎo)致碰撞頻率與聚結(jié)速率降低，液滴的擴(kuò)散系數(shù)，并導(dǎo)致碰撞頻率與聚結(jié)速率降低，有利于乳狀液穩(wěn)定。另一方面，當(dāng)分散相的有利于乳狀液穩(wěn)定。另一方面，當(dāng)分散相的粒子數(shù)增加粒子數(shù)增加時(shí)，外相粘度亦增加。因濃乳狀液時(shí)，外相粘度亦增加。因濃乳狀液較稀乳狀液穩(wěn)定。較稀乳狀液穩(wěn)定。 工業(yè)中，為提高乳狀液的粘度，常工業(yè)中，為提高乳狀液的粘度，常加入某些特殊組

23、分加入某些特殊組分，如天然或合成的增稠劑。乳白，如天然或合成的增稠劑。乳白魚(yú)肝油魚(yú)肝油(O/W)(O/W)型乳狀液型乳狀液) )中用的阿拉伯膠和黃蓍膠，既是乳化劑也是良好的增稠劑。中用的阿拉伯膠和黃蓍膠，既是乳化劑也是良好的增稠劑。 許多許多固體粉末固體粉末( (如如CaCOCaCO3 3，BaSOBaSO4 4，粘土，碳黑，某些金屬的堿式硫酸鹽，甚至淀粉等，粘土，碳黑，某些金屬的堿式硫酸鹽，甚至淀粉等) )可可以用作乳化劑。粉末乳化劑和通常的表面活性劑一樣，只有當(dāng)它們處在內(nèi)外兩相界面上時(shí)，以用作乳化劑。粉末乳化劑和通常的表面活性劑一樣，只有當(dāng)它們處在內(nèi)外兩相界面上時(shí)，才能起到乳化劑的作用。才

24、能起到乳化劑的作用。整理ppt 固體粉末在油相、水相還是兩相界面上，這要固體粉末在油相、水相還是兩相界面上，這要取決于取決于粉末的親水、親油性。若粉末的親水、親油性。若粉末完全粉末完全被水潤(rùn)濕被水潤(rùn)濕，就會(huì)進(jìn)入水相。，就會(huì)進(jìn)入水相。粉末完全被油潤(rùn)濕粉末完全被油潤(rùn)濕，就會(huì)進(jìn)入油相。當(dāng)粉末，就會(huì)進(jìn)入油相。當(dāng)粉末既能被水潤(rùn)濕又能被既能被水潤(rùn)濕又能被油潤(rùn)濕時(shí)油潤(rùn)濕時(shí)，才會(huì)停留在油，才會(huì)停留在油水界面上。目前普遍用水界面上。目前普遍用接觸角接觸角來(lái)衡量來(lái)衡量粉末的親水、親油性。粉末的親水、親油性。 若粉末處在油若粉末處在油水水界面上，如圖所示，這界面上，如圖所示，這時(shí)有固時(shí)有固油、固油、固水和水和油油水

25、三個(gè)界面，當(dāng)這水三個(gè)界面，當(dāng)這三個(gè)界面張力固、油水三個(gè)界面張力固、油水三相接觸處達(dá)到平衡時(shí)，三相接觸處達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)服從如下關(guān)系應(yīng)服從如下關(guān)系cosowswso(8-3)(8-3)整理ppt 當(dāng)當(dāng)9090時(shí)，時(shí)，cos0cosswsoso粉末大部分在油相中，即它的親油性強(qiáng)，應(yīng)得粉末大部分在油相中，即它的親油性強(qiáng)，應(yīng)得W/OW/O型乳狀液；型乳狀液； 當(dāng)當(dāng)900cos0，則，則swswso so ，粉末大部分在水相中，即它的親水性強(qiáng)，應(yīng)得，粉末大部分在水相中，即它的親水性強(qiáng)，應(yīng)得O/WO/W型乳狀液；型乳狀液； 當(dāng)當(dāng)=90=90時(shí)，時(shí)，cos=0cos=0，則，則sw=sw=soso ，固體粉末

26、在油相和水相各占一半，即既可是，固體粉末在油相和水相各占一半，即既可是O/WO/W型乳狀液也可以是型乳狀液也可以是W/OW/O型乳狀液不，實(shí)際上到穩(wěn)定的乳狀液。型乳狀液不，實(shí)際上到穩(wěn)定的乳狀液。 在油在油水體系加入易水體系加入易為水所潤(rùn)濕的粉末為水所潤(rùn)濕的粉末( (如如SiO2SiO2氫氧化鐵以及銅、鋅、鋁等的堿式硫酸鹽氫氧化鐵以及銅、鋅、鋁等的堿式硫酸鹽) )，易易形成形成O/WO/W型乳狀液型乳狀液，而，而炭墨、煤煙、松香炭墨、煤煙、松香等易被油潤(rùn)濕的粉末易形成等易被油潤(rùn)濕的粉末易形成W/OW/O型乳狀液。用粉末型乳狀液。用粉末乳化的乳狀液之所以能夠穩(wěn)定，乳化的乳狀液之所以能夠穩(wěn)定，主要是

27、主要是由于粉末集結(jié)在油由于粉末集結(jié)在油水界面上形成堅(jiān)固的界面膜，它水界面上形成堅(jiān)固的界面膜，它保護(hù)了分散液滴，使乳狀液得以穩(wěn)定。保護(hù)了分散液滴，使乳狀液得以穩(wěn)定。整理ppt 乳狀液有關(guān)的因素乳狀液有關(guān)的因素比較復(fù)雜比較復(fù)雜，對(duì)具有情況要作具體分析。并不是所有這些因素在同一個(gè)，對(duì)具有情況要作具體分析。并不是所有這些因素在同一個(gè)具體的乳狀液實(shí)例都存在，更不能說(shuō)各種因素都同樣重要。根據(jù)大量實(shí)踐結(jié)果的分析，在所述具體的乳狀液實(shí)例都存在，更不能說(shuō)各種因素都同樣重要。根據(jù)大量實(shí)踐結(jié)果的分析，在所述各種因素中，界面膜的形成與強(qiáng)度是乳狀液穩(wěn)定性的主要影響因素。各種因素中，界面膜的形成與強(qiáng)度是乳狀液穩(wěn)定性的主要

28、影響因素。 對(duì)于應(yīng)用對(duì)于應(yīng)用表面活性劑作用乳化劑表面活性劑作用乳化劑的體系而言，與界面膜的性質(zhì)有相輔相成作用的一種性的體系而言，與界面膜的性質(zhì)有相輔相成作用的一種性質(zhì)為界面張力。質(zhì)為界面張力。界面張力降低的同時(shí)界面張力降低的同時(shí)，界面膜中的分子排列趨于緊密，膜強(qiáng)度增大，有利于乳，界面膜中的分子排列趨于緊密，膜強(qiáng)度增大，有利于乳狀液的正確性穩(wěn)定。狀液的正確性穩(wěn)定。 乳化劑在界面上的吸附與影響乳狀液穩(wěn)定性的許多因素有重要的關(guān)系。乳化劑在界面上的吸附與影響乳狀液穩(wěn)定性的許多因素有重要的關(guān)系。故欲得到比較穩(wěn)故欲得到比較穩(wěn)定的乳狀液定的乳狀液，首先應(yīng)考慮，首先應(yīng)考慮乳化劑在界面上的吸附性質(zhì)乳化劑在界面上

29、的吸附性質(zhì)：吸附強(qiáng)者，界面濃度大，界面張力降低：吸附強(qiáng)者，界面濃度大，界面張力降低較多，界面分子排列緊密，相互作用強(qiáng)，因而界面膜強(qiáng)度大，形成的乳狀液較穩(wěn)定；吸附弱、較多，界面分子排列緊密，相互作用強(qiáng)，因而界面膜強(qiáng)度大，形成的乳狀液較穩(wěn)定；吸附弱、分子間作弱者，則反之?？傊肿娱g作弱者，則反之。總之，提高乳狀液的穩(wěn)定性提高乳狀液的穩(wěn)定性主要應(yīng)增加膜強(qiáng)度來(lái)考慮，主要應(yīng)增加膜強(qiáng)度來(lái)考慮，破乳破乳也要從減也要從減弱膜強(qiáng)度來(lái)考慮，其次弱膜強(qiáng)度來(lái)考慮，其次再考慮其它影響因素再考慮其它影響因素。 研究研究界面混合膜的形成與性質(zhì)是相當(dāng)重要界面混合膜的形成與性質(zhì)是相當(dāng)重要的，因?yàn)榛旌先榛瘎┩泻芎玫谋砻婊钚?/p>

30、，的，因?yàn)榛旌先榛瘎┩泻芎玫谋砻婊钚裕苄纬奢^堅(jiān)固的界面膜。能形成較堅(jiān)固的界面膜。整理ppt第六節(jié)乳狀液的變形和破乳第六節(jié)乳狀液的變形和破乳 變型變型也叫也叫反相反相，是指，是指O/WO/W型型(W/O(W/O型型) )乳狀液變?yōu)槿闋钜鹤優(yōu)閃/OW/O型型(O/W(O/W型型) )的現(xiàn)象。變型需在某些因素作的現(xiàn)象。變型需在某些因素作用下才能發(fā)生。在顯微鏡下觀察變型過(guò)程，大體如圖所示。由圖可見(jiàn)，處于變型過(guò)程中的用下才能發(fā)生。在顯微鏡下觀察變型過(guò)程，大體如圖所示。由圖可見(jiàn)，處于變型過(guò)程中的(b)(b)和和(c)(c)是一種過(guò)渡狀態(tài)，它表示一種乳狀液類型的結(jié)束及另一種類型的開(kāi)始。在變型過(guò)程中，是

31、一種過(guò)渡狀態(tài)，它表示一種乳狀液類型的結(jié)束及另一種類型的開(kāi)始。在變型過(guò)程中，很難區(qū)別分散相和分散介質(zhì)。很難區(qū)別分散相和分散介質(zhì)。整理ppt 根據(jù)定向楔理論，一種構(gòu)型根據(jù)定向楔理論，一種構(gòu)型( (構(gòu)型是指極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)截面積的相對(duì)大小構(gòu)型是指極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)截面積的相對(duì)大小) )的乳化的乳化劑變成另一種構(gòu)型的乳化劑時(shí)，會(huì)導(dǎo)致乳狀液變型，這是它們各自能穩(wěn)定的乳狀液類型不同。劑變成另一種構(gòu)型的乳化劑時(shí)，會(huì)導(dǎo)致乳狀液變型，這是它們各自能穩(wěn)定的乳狀液類型不同。例如例如，在鈉皂穩(wěn)定的，在鈉皂穩(wěn)定的O/WO/W型乳狀液，因?yàn)殁c皂和型乳狀液，因?yàn)殁c皂和MeMe2+2+反應(yīng)生成另一種構(gòu)型的二價(jià)金屬皂。反

32、應(yīng)生成另一種構(gòu)型的二價(jià)金屬皂。2鈉+Me2+ 二價(jià)金屬皂+2Ne+a 當(dāng)當(dāng)MeMe2+2+的數(shù)量不夠的數(shù)量不夠時(shí)，鈉皂占優(yōu)勢(shì)，乳狀液不會(huì)變型，只有當(dāng)時(shí)，鈉皂占優(yōu)勢(shì)，乳狀液不會(huì)變型，只有當(dāng)MeMe2+2+數(shù)量相當(dāng)大時(shí)，才能使數(shù)量相當(dāng)大時(shí)，才能使乳狀液變型。當(dāng)鈉皂數(shù)量與二價(jià)金屬皂數(shù)量不相上下時(shí)，乳狀液是不穩(wěn)定的。乳狀液變型。當(dāng)鈉皂數(shù)量與二價(jià)金屬皂數(shù)量不相上下時(shí)，乳狀液是不穩(wěn)定的。 整理ppt 某些體系中某些體系中內(nèi)相體積在內(nèi)相體積在74%74%以下以下時(shí)體系是穩(wěn)定的，當(dāng)繼續(xù)加入內(nèi)相物質(zhì)使其體積超過(guò)時(shí)體系是穩(wěn)定的，當(dāng)繼續(xù)加入內(nèi)相物質(zhì)使其體積超過(guò)74%74%時(shí)，則內(nèi)相變成外相，乳狀液發(fā)生變型。時(shí)，則內(nèi)

33、相變成外相，乳狀液發(fā)生變型。 有些乳狀液在溫度變化時(shí)有變型。如，由有些乳狀液在溫度變化時(shí)有變型。如，由相當(dāng)多的脂肪酸和脂肪酸鈉的混合膜相當(dāng)多的脂肪酸和脂肪酸鈉的混合膜所穩(wěn)定的所穩(wěn)定的W/OW/O型乳狀液升溫后，加速脂肪酸向油相中擴(kuò)散，使膜中脂肪酸減少，因而易變成由鈉皂穩(wěn)型乳狀液升溫后，加速脂肪酸向油相中擴(kuò)散，使膜中脂肪酸減少，因而易變成由鈉皂穩(wěn)定的定的O/WO/W型乳狀液。用型乳狀液。用皂作乳化劑的皂作乳化劑的苯苯/ /水乳狀液，在較高溫度下是水乳狀液，在較高溫度下是O/WO/W型乳狀液，降低溫度型乳狀液，降低溫度可得可得w/Ow/O型乳狀液。發(fā)生型乳狀液。發(fā)生變型的溫度變型的溫度與與乳化劑濃

34、度乳化劑濃度有關(guān)。有關(guān)。濃度低濃度低時(shí)，變型溫度隨濃度增加變時(shí)，變型溫度隨濃度增加變化很大，當(dāng)濃度達(dá)到一定值后，變型溫度就不再改變。這種現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上涉及了化很大，當(dāng)濃度達(dá)到一定值后，變型溫度就不再改變。這種現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上涉及了催化劑分子催化劑分子的的水化度。水化度。整理ppt 在用油酸鈉乳化的苯在用油酸鈉乳化的苯/ /水乳狀液中，加入適量水乳狀液中，加入適量NaClNaCl后后變?yōu)樗優(yōu)樗? /苯乳狀液，這是苯乳狀液，這是由于加入由于加入電電解質(zhì)后減少了分散相粒子上的電勢(shì)，使表面活性劑離子和反離子之間的相互作用增強(qiáng)，降低解質(zhì)后減少了分散相粒子上的電勢(shì)，使表面活性劑離子和反離子之間的相互作用增強(qiáng)，降低

35、了親水性，有利于變?yōu)榱擞H水性，有利于變?yōu)閃/OW/O型乳狀液。在上述實(shí)驗(yàn)中加入電解質(zhì)時(shí)，在水相和油相中都有部型乳狀液。在上述實(shí)驗(yàn)中加入電解質(zhì)時(shí)，在水相和油相中都有部分皂以固體狀態(tài)析出，分皂以固體狀態(tài)析出，析出量小于析出量小于20%20%時(shí)乳狀液不發(fā)生變型，時(shí)乳狀液不發(fā)生變型，析出量大于析出量大于20%20%時(shí)時(shí)才發(fā)生變型。才發(fā)生變型。將水相和油相中析出的皂過(guò)濾掉，得到苯將水相和油相中析出的皂過(guò)濾掉，得到苯/ /水乳狀液，說(shuō)明在電解質(zhì)作用下固體皂析出，而水乳狀液，說(shuō)明在電解質(zhì)作用下固體皂析出，而且只有在固體皂參加下才能形成水且只有在固體皂參加下才能形成水/ /苯型乳狀液。苯型乳狀液。整理ppt

36、乳狀液不穩(wěn)定方式乳狀液不穩(wěn)定方式: :分層分層creemingcreeming、沉、沉降降sedimentationsedimentation、絮凝、絮凝aggregationaggregation、聚、聚結(jié)結(jié)coalescencecoalescence、變形、變形imersionimersion、破乳、破乳deemulsificationdeemulsification 根據(jù)乳狀液的形成過(guò)程及特點(diǎn)，即使根據(jù)乳狀液的形成過(guò)程及特點(diǎn)，即使采用最好的乳化劑得到的乳狀液也只有采用最好的乳化劑得到的乳狀液也只有相對(duì)較好的穩(wěn)定性。從熱力學(xué)角度講，相對(duì)較好的穩(wěn)定性。從熱力學(xué)角度講，只有乳狀液破壞了才穩(wěn)定。

37、只有乳狀液破壞了才穩(wěn)定。聚聚結(jié)結(jié)破乳破乳絮凝絮凝分層分層乳狀液乳狀液水水油油整理ppt 因分散相與分散介質(zhì)密度差而引起的液滴上浮或下沉現(xiàn)象。因分散相與分散介質(zhì)密度差而引起的液滴上浮或下沉現(xiàn)象。l分層使乳狀液分散相液滴濃度不均勻；分層使乳狀液分散相液滴濃度不均勻；l對(duì)于對(duì)于O/WO/W乳狀液，分散相油滴上浮。故上層液滴濃度大；對(duì)于乳狀液，分散相油滴上浮。故上層液滴濃度大；對(duì)于W/OW/O型乳狀液，下層水滴濃型乳狀液，下層水滴濃度大，發(fā)生分層時(shí)乳狀液并未破壞；度大，發(fā)生分層時(shí)乳狀液并未破壞；l分層并非破乳。分層并非破乳。u加大內(nèi)外相密度差；加大內(nèi)外相密度差；u采用機(jī)械分離手段（離心分離等）；采用機(jī)

38、械分離手段（離心分離等）；u加入某些電解質(zhì)或分層劑。加入某些電解質(zhì)或分層劑。整理ppt 分散相液滴分散相液滴聚集在一起聚集在一起，但，但并不合并并不合并而獨(dú)立存在，這種多個(gè)液滴的聚集而獨(dú)立存在，這種多個(gè)液滴的聚集適當(dāng)攪動(dòng)適當(dāng)攪動(dòng)仍可仍可再分散，其作用力再分散，其作用力為范德華力。為范德華力。 聚集的液滴間的分散介質(zhì)擴(kuò)散出來(lái)，小液滴相互合并形成大液滴，聚集的液滴間的分散介質(zhì)擴(kuò)散出來(lái)，小液滴相互合并形成大液滴，聚結(jié)聚結(jié)是破乳的前過(guò)是破乳的前過(guò)程，程，減緩聚結(jié)速度是減緩聚結(jié)速度是維持乳狀液穩(wěn)定性防止破乳的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。維持乳狀液穩(wěn)定性防止破乳的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 乳狀液的分散相液滴經(jīng)聚集、聚結(jié)，液滴數(shù)目減少，最

39、終兩相完全分離的過(guò)程。乳狀液的分散相液滴經(jīng)聚集、聚結(jié)，液滴數(shù)目減少，最終兩相完全分離的過(guò)程。整理ppt 乳狀液穩(wěn)定的主要因素是應(yīng)具有乳狀液穩(wěn)定的主要因素是應(yīng)具有機(jī)械強(qiáng)度足夠的保護(hù)膜機(jī)械強(qiáng)度足夠的保護(hù)膜。因此，只要是能使保護(hù)膜減弱。因此，只要是能使保護(hù)膜減弱的因素原則上都有利于破壞乳狀液。的因素原則上都有利于破壞乳狀液。 在乳狀液中加入在乳狀液中加入反型乳化劑反型乳化劑，會(huì)使原來(lái)的乳狀液變得不穩(wěn)定而破壞，因此，反型乳化劑，會(huì)使原來(lái)的乳狀液變得不穩(wěn)定而破壞，因此，反型乳化劑即是即是破乳劑破乳劑。如，在用。如，在用鈉皂穩(wěn)定鈉皂穩(wěn)定的的O/WO/W型乳狀液中加入型乳狀液中加入少量少量CaClCaCl2

40、 2，可使原來(lái)的乳狀液破壞。，可使原來(lái)的乳狀液破壞。 在用金屬皂穩(wěn)定的乳狀液中在用金屬皂穩(wěn)定的乳狀液中加酸加酸亦可破乳，這是亦可破乳，這是因?yàn)橐驗(yàn)樗傻闹舅岬娜榛芰h(yuǎn)小于所生成的脂肪酸的乳化能力遠(yuǎn)小于皂類。此法常稱為皂類。此法常稱為酸化破乳酸化破乳。 在稀乳狀液中在稀乳狀液中加入電解質(zhì)加入電解質(zhì)能降低其能降低其電位，并減少乳化劑在水相中的水化度，亦能促使電位，并減少乳化劑在水相中的水化度，亦能促使乳狀液破壞。乳狀液破壞。整理ppt在乳狀液中加入在乳狀液中加入表面活性更大的物質(zhì)表面活性更大的物質(zhì)，它們能吸附到油，它們能吸附到油水界面上，將原來(lái)的乳化劑頂走，水界面上，將原來(lái)的乳化劑頂走，但它

41、們但它們本身由于碳?xì)滏溙蹋荒苄纬蓤?jiān)固的膜，導(dǎo)致破乳本身由于碳?xì)滏溙蹋荒苄纬蓤?jiān)固的膜，導(dǎo)致破乳。常用的。常用的頂替劑頂替劑有戊醇、辛醇、有戊醇、辛醇、乙醚等。乙醚等。此法常用于此法常用于W/OW/O型乳狀液的破乳型乳狀液的破乳。由于油的電阻率很大，工業(yè)上常用。由于油的電阻率很大，工業(yè)上常用高壓交流電破乳高壓交流電破乳( (電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度在度在2000Vcm2000Vcm-1-1以上以上) )。高壓電場(chǎng)的作用為高壓電場(chǎng)的作用為：(1)(1)極性的乳化劑分子在電場(chǎng)中隨電場(chǎng)轉(zhuǎn)向，從而能削弱其保護(hù)膜的強(qiáng)度；極性的乳化劑分子在電場(chǎng)中隨電場(chǎng)轉(zhuǎn)向，從而能削弱其保護(hù)膜的強(qiáng)度；(2)(2)水滴極化后，水滴

42、相互吸引，使水滴排成一串，成珍珠項(xiàng)鏈?zhǔn)?，?dāng)電壓升至某一值時(shí)，這水滴極化后，水滴相互吸引，使水滴排成一串，成珍珠項(xiàng)鏈?zhǔn)?，?dāng)電壓升至某一值時(shí)，這昆小水滴瞬間聚結(jié)成大水滴，在重力作用下分離出來(lái)。昆小水滴瞬間聚結(jié)成大水滴，在重力作用下分離出來(lái)。整理ppt 升溫一方面可以升溫一方面可以增加乳化劑的溶解度增加乳化劑的溶解度，從而降代它在界面上的吸附量，削弱了保護(hù)膜；另，從而降代它在界面上的吸附量，削弱了保護(hù)膜；另一方面，升溫可以一方面，升溫可以降低外相的粘度降低外相的粘度，從而利于增加液滴相碰的機(jī)會(huì)，所以升溫有利于破乳。，從而利于增加液滴相碰的機(jī)會(huì)，所以升溫有利于破乳。冷凍也能破乳冷凍也能破乳。但只要是由

43、。但只要是由足夠量的乳化劑制得的乳狀液足夠量的乳化劑制得的乳狀液，或者用，或者用效率較高乳化劑效率較高乳化劑制得的乳制得的乳狀液，一般在低溫下都可保持穩(wěn)定。狀液，一般在低溫下都可保持穩(wěn)定。 機(jī)械法破乳機(jī)械法破乳包括離心分離、泡沫分離、蒸餾和過(guò)濾等，通常先將乳狀液加熱再經(jīng)離心分離包括離心分離、泡沫分離、蒸餾和過(guò)濾等，通常先將乳狀液加熱再經(jīng)離心分離或過(guò)濾。過(guò)濾時(shí)，一般是或過(guò)濾。過(guò)濾時(shí)，一般是在加壓下在加壓下將乳狀液通過(guò)吸附劑或多孔濾器，由于油和水對(duì)固體的潤(rùn)將乳狀液通過(guò)吸附劑或多孔濾器，由于油和水對(duì)固體的潤(rùn)濕性不同，或是吸附劑吸附了乳化劑等，都可以使乳狀液破乳。濕性不同，或是吸附劑吸附了乳化劑等，都

44、可以使乳狀液破乳。整理ppt 破乳的方法多種多樣。究竟采用哪種方法，需根據(jù)乳狀液的具體情況來(lái)確定，在許多情況下破乳的方法多種多樣。究竟采用哪種方法，需根據(jù)乳狀液的具體情況來(lái)確定，在許多情況下常聯(lián)合使用幾種方法。如，油田要使含水原油破乳，往往是加熱、電場(chǎng)、表面活性劑三者并常聯(lián)合使用幾種方法。如，油田要使含水原油破乳，往往是加熱、電場(chǎng)、表面活性劑三者并舉。原油是舉。原油是W W0 0型乳狀液，它是靠皂、樹(shù)脂型乳狀液，它是靠皂、樹(shù)脂( (膠質(zhì)膠質(zhì)) )等表面活性物質(zhì)而穩(wěn)定的。同時(shí)，瀝青質(zhì)等表面活性物質(zhì)而穩(wěn)定的。同時(shí)，瀝青質(zhì)粒子和微晶石蠟等固體粉末也有乳化作用，且是粒子和微晶石蠟等固體粉末也有乳化作用

45、，且是W WO O型乳化劑。型乳化劑。整理ppt 能將原來(lái)的乳化劑從液滴界面上頂替出來(lái)，而自身又不能形成牢固的保護(hù)膜。能將原來(lái)的乳化劑從液滴界面上頂替出來(lái)，而自身又不能形成牢固的保護(hù)膜。 能使原來(lái)作為乳化劑的固體粉末能使原來(lái)作為乳化劑的固體粉末( (如瀝青質(zhì)粒子或微晶石蠟如瀝青質(zhì)粒子或微晶石蠟) )完全被原油或原油中的水完全被原油或原油中的水濕。使固體粉末脫離界面進(jìn)入潤(rùn)濕它的那一相，從而破壞了保護(hù)層。濕。使固體粉末脫離界面進(jìn)入潤(rùn)濕它的那一相，從而破壞了保護(hù)層。 破乳的物質(zhì)是一種破乳的物質(zhì)是一種O OW W型乳化劑型乳化劑。 目前常用的是目前常用的是聚醚型表面活性劑聚醚型表面活性劑一聚氧乙烯一聚

46、氧丙烯的聚合物，國(guó)內(nèi)常用的破乳劑商一聚氧乙烯一聚氧丙烯的聚合物，國(guó)內(nèi)常用的破乳劑商品名稱是品名稱是SP169SP169。它們能強(qiáng)烈地吸附在油。它們能強(qiáng)烈地吸附在油水界面上，頂替原來(lái)存在的保護(hù)膜，使保護(hù)作用水界面上，頂替原來(lái)存在的保護(hù)膜，使保護(hù)作用減弱，有利于破乳。表面活性劑分子鏈上減弱，有利于破乳。表面活性劑分子鏈上聚氧乙烯基團(tuán)較多聚氧乙烯基團(tuán)較多，而且用于破乳的量不多，故在，而且用于破乳的量不多，故在界面上吸附的分子大致是平躺著的，分子間的引力不大，界面膜厚度較薄、強(qiáng)度差，因而易界面上吸附的分子大致是平躺著的，分子間的引力不大，界面膜厚度較薄、強(qiáng)度差，因而易于破乳。于破乳。整理ppt第七節(jié)微

47、乳狀液第七節(jié)微乳狀液 通常所說(shuō)的通常所說(shuō)的乳狀液顆粒大小乳狀液顆粒大小常在常在0.20.25050m m之間，在普通光學(xué)顯微鏡下可觀測(cè)到。從之間，在普通光學(xué)顯微鏡下可觀測(cè)到。從外觀看，除極少數(shù)分散相和分散介質(zhì)的折光指數(shù)相同外，一般都是乳白色、不透明的體系，外觀看，除極少數(shù)分散相和分散介質(zhì)的折光指數(shù)相同外，一般都是乳白色、不透明的體系，故有人稱之為故有人稱之為“宏乳狀液宏乳狀液”，簡(jiǎn)稱乳狀液。，簡(jiǎn)稱乳狀液。19431943年，年，SchulmmaSchulmma等人往乳狀掖中等人往乳狀掖中滴加醇滴加醇，制，制得得透明或半透明、均勻并長(zhǎng)期穩(wěn)定的體系透明或半透明、均勻并長(zhǎng)期穩(wěn)定的體系。經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)

48、，此種乳狀液中的。經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，此種乳狀液中的分散相顆粒分散相顆粒很小很小，常在，常在0.010.01o.20 o.20 m m之間，此種由之間，此種由水、油、表面活性劑和助表面活性劑水、油、表面活性劑和助表面活性劑等四個(gè)組分，等四個(gè)組分，以適當(dāng)?shù)谋壤园l(fā)形成的以適當(dāng)?shù)谋壤园l(fā)形成的透明或半透明的穩(wěn)定體系透明或半透明的穩(wěn)定體系，稱之為，稱之為微乳狀液微乳狀液。整理ppt 微乳狀液在生產(chǎn)上早就有應(yīng)用，早期的一些微乳狀液在生產(chǎn)上早就有應(yīng)用，早期的一些地板拋光蠟液地板拋光蠟液、機(jī)械切削油機(jī)械切削油等都是微乳狀等都是微乳狀液。液。6060年代中期，在三次采油中，利用年代中期，在三次采油中，利用微乳狀

49、液使采收率有很大的微乳狀液使采收率有很大的提高。用微乳狀液驅(qū)油，提高。用微乳狀液驅(qū)油，采收率普遍提高采收率普遍提高1010以上，這項(xiàng)研究引起國(guó)內(nèi)外石油業(yè)的普遍重視，正在積極開(kāi)展研究。以上，這項(xiàng)研究引起國(guó)內(nèi)外石油業(yè)的普遍重視，正在積極開(kāi)展研究。常見(jiàn)微乳狀液的配方為常見(jiàn)微乳狀液的配方為：原油原油+ +石油磺酸鈉鹽石油磺酸鈉鹽+ +低碳醇低碳醇( (丙、丁、戊醇丙、丁、戊醇)+)+水水。但要想取得大規(guī)。但要想取得大規(guī)模的應(yīng)用，還有相當(dāng)多的問(wèn)題有待解決。模的應(yīng)用，還有相當(dāng)多的問(wèn)題有待解決。 如果在如果在苯或十六烷苯或十六烷中加入相當(dāng)量的油酸中加入相當(dāng)量的油酸 0.1m，顯微鏡可見(jiàn)，有的甚至肉眼可見(jiàn)；一

50、般質(zhì)點(diǎn)大小不均勻質(zhì)點(diǎn)大小致在0.010.1m間，顯微鏡不可見(jiàn)；一般質(zhì)點(diǎn)大小均勻膠團(tuán)大小一般0.01m，顯微鏡不可見(jiàn)質(zhì)點(diǎn)形狀一般為球狀球狀溶液稀時(shí)為球狀，濃時(shí)可呈各種形狀透光性不透明半透明至透明一般透明穩(wěn)定性不穩(wěn)定，用離心機(jī)易于分層穩(wěn)定，用離心機(jī)亦不能使之分層穩(wěn)定，不能分層表面活性劑用量可少用；一定加輔助表面活性劑用量多；需加輔助表面活性劑超過(guò)CMC所需量即可，但加溶油或水分之量多時(shí)須多加與油、水之混溶性O(shè)/W型與油不混溶，W/O型與水混溶與油、水在一定范圍內(nèi)可混溶未達(dá)加溶飽和量時(shí)，可溶解油或水整理ppt 微乳狀液之所以能形成穩(wěn)定的油、水分散體系，一種解釋是認(rèn)為在一定條件下產(chǎn)生了所謂微乳狀液之所

51、以能形成穩(wěn)定的油、水分散體系，一種解釋是認(rèn)為在一定條件下產(chǎn)生了所謂負(fù)界面張力負(fù)界面張力，從而使液滴的分散過(guò)程，從而使液滴的分散過(guò)程自發(fā)地進(jìn)行自發(fā)地進(jìn)行。 沒(méi)有表面活性劑沒(méi)有表面活性劑存在時(shí)，一般油水界面張力大約是存在時(shí)，一般油水界面張力大約是(30-50)(30-50)1010-5-5N Ncmcm。有表面活性劑有表面活性劑時(shí)，界面張力下降；若再時(shí)，界面張力下降；若再加入一定量極性有機(jī)物加入一定量極性有機(jī)物，可將界面張力降至不可測(cè)量的程度。此后，可將界面張力降至不可測(cè)量的程度。此后，即形成穩(wěn)定的微乳狀液。由此可見(jiàn)，當(dāng)表面活性劑及輔助表面活性劑之量足夠時(shí)，油水體系的即形成穩(wěn)定的微乳狀液。由此可見(jiàn)

52、，當(dāng)表面活性劑及輔助表面活性劑之量足夠時(shí)，油水體系的界面張力可能暫時(shí)小于零界面張力可能暫時(shí)小于零( (為負(fù)值為負(fù)值) )，但負(fù)界面張力不可能穩(wěn)定存在，體系欲趨于平衡，則必?cái)U(kuò)，但負(fù)界面張力不可能穩(wěn)定存在，體系欲趨于平衡，則必?cái)U(kuò)大界面，使液滴的分散度加大，最終形成微乳狀液。此時(shí)，界面張力自負(fù)值變?yōu)榱?。此即微乳大界面，使液滴的分散度加大，最終形成微乳狀液。此時(shí)，界面張力自負(fù)值變?yōu)榱?。此即微乳狀液的形成機(jī)理。狀液的形成機(jī)理。整理ppt 微乳狀液在一微乳狀液在一基本性質(zhì)基本性質(zhì)上與上與膠團(tuán)溶液膠團(tuán)溶液相近，即似乎均是熱力學(xué)的穩(wěn)定體系，而且在質(zhì)點(diǎn)大相近，即似乎均是熱力學(xué)的穩(wěn)定體系，而且在質(zhì)點(diǎn)大小和外觀上也

53、相似。小和外觀上也相似。另一種機(jī)理為另一種機(jī)理為：微乳狀液的形成，實(shí)際上就是在一定條件下表面活性劑膠：微乳狀液的形成，實(shí)際上就是在一定條件下表面活性劑膠團(tuán)溶液對(duì)油或水的團(tuán)溶液對(duì)油或水的加溶結(jié)果加溶結(jié)果形成了膨脹形成了膨脹( (加溶加溶) )的膠團(tuán)溶液，亦即形成了微乳狀液。的膠團(tuán)溶液，亦即形成了微乳狀液。 乳狀液相反，微乳狀液的形成是乳狀液相反，微乳狀液的形成是自發(fā)過(guò)程自發(fā)過(guò)程。質(zhì)點(diǎn)的熱運(yùn)動(dòng)使質(zhì)點(diǎn)易于聚結(jié)；一旦質(zhì)點(diǎn)變大，。質(zhì)點(diǎn)的熱運(yùn)動(dòng)使質(zhì)點(diǎn)易于聚結(jié)；一旦質(zhì)點(diǎn)變大，則又形成暫時(shí)的負(fù)界面張力，從而又必須使質(zhì)點(diǎn)分散，以擴(kuò)大界面積，使負(fù)界面張力俏除，而則又形成暫時(shí)的負(fù)界面張力，從而又必須使質(zhì)點(diǎn)分散，以擴(kuò)

54、大界面積，使負(fù)界面張力俏除，而體系又達(dá)平衡。因此微乳狀液是穩(wěn)定體系，分散質(zhì)點(diǎn)不會(huì)聚結(jié)、分層。體系又達(dá)平衡。因此微乳狀液是穩(wěn)定體系，分散質(zhì)點(diǎn)不會(huì)聚結(jié)、分層。整理ppt 由水由水( (或鹽水或鹽水) )、油、表面活性劑和助表面活性劑，在適當(dāng)?shù)谋壤伦园l(fā)形成的透明或半透、油、表面活性劑和助表面活性劑，在適當(dāng)?shù)谋壤伦园l(fā)形成的透明或半透明的穩(wěn)定體系，即明的穩(wěn)定體系，即微乳狀液微乳狀液。 在三次采油中所用之微乳狀液：在三次采油中所用之微乳狀液：油油可以用石油餾分、輕質(zhì)原油；可以用石油餾分、輕質(zhì)原油；表面活性劑表面活性劑一般用石油磺一般用石油磺酸鹽；酸鹽；助表面活性劑助表面活性劑一般用一般用C3C3C5C

55、5的醇；的醇；鹽鹽水常為水常為NaCINaCI水溶液。此微乳狀液可為水溶液。此微乳狀液可為W WO O型或型或O OW W型，型，O OW W型的微乳狀液成本低，型的微乳狀液成本低，W WO O型乳狀液表面活性劑吸附損失少，抗鹽能力強(qiáng)，二者誰(shuí)為型乳狀液表面活性劑吸附損失少，抗鹽能力強(qiáng)，二者誰(shuí)為優(yōu)還得視具體情況而定。優(yōu)還得視具體情況而定。整理ppt 對(duì)對(duì)微乳液相態(tài)及其變化微乳液相態(tài)及其變化的研究，將關(guān)系到的研究，將關(guān)系到驅(qū)油效率驅(qū)油效率的好壞。因此，研究的好壞。因此，研究各種因素各種因素( (鹽濃鹽濃度、醇、烷烴碳數(shù)、表面活性劑結(jié)構(gòu)和溫度度、醇、烷烴碳數(shù)、表面活性劑結(jié)構(gòu)和溫度) )對(duì)相圖的影響，

56、找出內(nèi)在規(guī)律，在盡量減小相對(duì)相圖的影響，找出內(nèi)在規(guī)律，在盡量減小相圖中多相區(qū)面積，盡量不增加表面活性劑濃度的條件下圖中多相區(qū)面積，盡量不增加表面活性劑濃度的條件下擴(kuò)大混相驅(qū)的范圍擴(kuò)大混相驅(qū)的范圍。當(dāng)體系進(jìn)入非。當(dāng)體系進(jìn)入非混相驅(qū)時(shí)，找出驅(qū)油效率高的微乳狀液類型。混相驅(qū)時(shí)，找出驅(qū)油效率高的微乳狀液類型。 微乳狀液主要分三種體系微乳狀液主要分三種體系：(1)WixmonI(1)WixmonI型體系型體系。該微乳狀液分為單相微乳狀液區(qū)和二。該微乳狀液分為單相微乳狀液區(qū)和二相區(qū)。在二相區(qū)內(nèi)，微乳狀液和油相成平衡，微乳狀液為相區(qū)。在二相區(qū)內(nèi)，微乳狀液和油相成平衡，微乳狀液為O OW W型。體系中油在上方

57、，微乳型。體系中油在上方，微乳狀液在下方，所以也叫狀液在下方，所以也叫下相微乳狀液下相微乳狀液。(2)Wirson(2)Wirson型體系型體系。該微乳狀也分為單相微乳狀液。該微乳狀也分為單相微乳狀液區(qū)和在二相區(qū)中，微乳狀液和水相平衡，微乳狀液為區(qū)和在二相區(qū)中，微乳狀液和水相平衡，微乳狀液為W WO O型。體系中水在下方。微乳液在型。體系中水在下方。微乳液在上方，故又稱為上方，故又稱為上相乳狀液上相乳狀液。(3)Winson(3)Winson型體系型體系。該微乳液比較復(fù)雜，有一個(gè)單相微乳狀。該微乳液比較復(fù)雜，有一個(gè)單相微乳狀液區(qū)，二個(gè)二相區(qū)。在三相區(qū)中，微乳狀和水相、油相同時(shí)達(dá)到平衡，如果體系

58、總組成處液區(qū)，二個(gè)二相區(qū)。在三相區(qū)中，微乳狀和水相、油相同時(shí)達(dá)到平衡，如果體系總組成處于三相區(qū)中的任一點(diǎn)時(shí)，將離析出油相、水相及對(duì)應(yīng)組成的乳狀液，其中油相在上方，水于三相區(qū)中的任一點(diǎn)時(shí)，將離析出油相、水相及對(duì)應(yīng)組成的乳狀液，其中油相在上方，水相在下方，微乳狀液在中間，因而稱之為相在下方，微乳狀液在中間，因而稱之為中相乳狀液中相乳狀液。在這三種類型的乳狀液中，下相和在這三種類型的乳狀液中，下相和上相微乳狀液驅(qū)油效率相近，中相微乳狀液的驅(qū)油效率最好上相微乳狀液驅(qū)油效率相近，中相微乳狀液的驅(qū)油效率最好。整理ppt 改變某一影響因素，就可使相圖類型發(fā)生改變，因此就可能獲得中相微乳狀液，而其中改變某一影

59、響因素，就可使相圖類型發(fā)生改變，因此就可能獲得中相微乳狀液，而其中改變鹽濃度改變鹽濃度是最方便的方法。是最方便的方法。 通過(guò)大量研究及分析表明，通過(guò)大量研究及分析表明，最佳含鹽度最佳含鹽度時(shí)的中相微乳狀液有如下特點(diǎn)：時(shí)的中相微乳狀液有如下特點(diǎn)：中相微乳狀液與油的界面張力中相微乳狀液與油的界面張力( (m-om-o) )和與水的界面張力和與水的界面張力( (m-wm-w) )相等；相等；增溶參數(shù)增溶參數(shù)V Vo o/V/Vs s和和V Vw wV Vs s相等。這時(shí)，表面活性劑對(duì)油和水有著最適宜的平衡關(guān)系；相等。這時(shí)，表面活性劑對(duì)油和水有著最適宜的平衡關(guān)系；表面活性劑的滯留量最??；表面活性劑的滯留量最??；在多孔介質(zhì)中，油珠聚并的時(shí)間最短。表面活性劑和助表面活性劑在油水界面上的吸在多孔介質(zhì)中，油珠聚并的時(shí)間最短。表面活性劑和助表面活性劑在油水界面上的吸附量達(dá)最大值，