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想不到乳化劑能起到穩定剪切混合乳化機的作用

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想不到乳化劑能起到穩定剪切混合乳化機的作用

發布日期:2019-04-20 作者: 點擊:


有些大分子(如明膠)的表面活性并不高,但卻是很好的乳化劑。固體粉末作為乳化劑形成相當穩定的剪切混合乳化機,則是更極端的例子。因此,降低界面張力雖使剪切混合乳化機易于形成,但單靠界面張力的降低還不足以保證剪切混合乳化機的穩定性??傊?,可以這樣說,界面張力的高低主要表明了剪切混合乳化機形成之難易,并非為剪切混合乳化機穩定性的必然的衡量標志。界面張力的高低主要表明了剪切混合乳化機形成之難易,并非為剪切混合乳化機穩定性的必然的衡量標志。

界面膜的穩定理論在體系中加入乳化劑后,在降低界面張力的同時,表面活性劑必然在界面發生吸附,形成一層界面膜。界面膜對分散相液滴具有保護作用,使其在布朗運動中的相互碰撞的液滴不易聚結,而液滴的聚結(破壞穩定性)是以界面膜的破裂為前提,因此,界面膜的機械強度是決定剪切混合乳化機穩定的主要因素之一。界面膜的機械強度是決定剪切混合乳化機穩定的主要因素之一。

與表面吸附膜的情形相似,當乳化劑濃度較低時,界面上吸附的分子較少,界面膜的強度較差,形成的剪切混合乳化機不穩定。乳化劑濃度增高至一定程度后,界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成,這樣形成的界面膜強度高,大大提高了剪切混合乳化機的穩定性。大量事實說明,要有足夠量的乳化劑才能有良好的乳化效果,而且,直鏈結構的乳化劑的乳化效果一般優于支鏈結構的。

此結論都與高強度的界面膜是剪切混合乳化機穩定的主要原因的解釋相一致。如果使用適當的混合乳化劑有可能形成更致密的“界面復合膜”,甚至形成帶電膜,從而增加剪切混合乳化機的穩定性。如在剪切混合乳化機中加入一些水溶性的乳化劑,而油溶性的乳化劑又能與它在界面上發生作用,便形成更致密的界面復合膜。由此可以看出,使用混合乳化劑,以使能形成的界面膜有較大的強度,來提高乳化效率,增加剪切混合乳化機的穩定性。在實踐中,經常是使用混合乳化劑的剪切混合乳化機比使用單一乳化劑的更穩定,混合表面活性劑的表面活性比單一表面活性劑往往要優越得多。

基于上述兩段得討論,可以得出這樣得結論:降低體系得界面張力,是使剪切混合乳化機體系穩定的必要條件:而形成較牢固的界面膜是剪切混合乳化機穩定的充分條件。降低體系得界面張力,是使剪切混合乳化機體系穩定的必要條件:而形成較牢固的界面膜是剪切混合乳化機穩定的充分條件。

電效應的穩定理論對剪切混合乳化機來說,若乳化劑是離子型的表面活性劑,則在界面上,主要由于電離還有吸附等作用,使得剪切混合乳化機的液滴帶有電荷,其電荷大小依電離強度而定;而對非離子表面活性劑,則主要由于吸附還有摩擦等作用,使得液滴帶有電荷,其電荷大小與外相離子濃度及介電常熟和摩擦常數有關。帶電的液滴靠近時,產生排斥力。使得難以聚結,因而提高了剪切混合乳化機的穩定性。

帶電的液滴靠近時,產生排斥力。使得難以聚結,因而提高了剪切混合乳化機的穩定性。剪切混合乳化機的帶電液滴在界面的兩側構成雙電層結構,雙電層的排斥作用,對剪切混合乳化機的穩定有很大的意義。雙電層之間的排斥能取決于液滴大小及雙電層厚度電層之間的排斥能取決于液滴大小及雙電層厚度1/κ,還有ξ電勢(或電勢φ0)。當無電介質表面活性劑存在存在時,雖然界面兩側的電勢差ΔV很大,但界面電位ΔV很大,但界面電位φ0卻很小,所以液滴能相互靠攏而發生聚沉,這對剪切混合乳化機很不利。

當有電解質表面活性劑存在時,令液滴帶電。O/W型的剪切混合乳化機多帶負電荷;而W/O型的多帶正電荷。這時活性劑離子吸附在界面上并定向排列,以帶電端指向水相,便將反號離子吸引過來形成擴散雙電層。具有較高的O/W型的剪切混合乳化機多帶負電荷;而W/O型的多帶正電荷。這時活性劑離子吸附在界面上并定向排列,以帶電端指向水相,便將反號離子吸引過來形成擴散雙電層。具有較高的φ0及較厚的雙電層,而使剪切混合乳化機穩定。若在上面的剪切混合乳化機中加入大量的電解質鹽,則由于水相中反號離子的濃度增加,

一方面會壓縮雙電層,使其厚度變薄,另一方面他會進入表面活性劑的吸附層中,形成一層很薄的等電勢層,此時,盡管電勢差值不便,但是剪切混合乳化機中加入大量的電解質鹽,則由于水相中反號離子的濃度增加,

一方面會壓縮雙電層,使其厚度變薄,另一方面他會進入表面活性劑的吸附層中,形成一層很薄的等電勢層,此時,盡管電勢差值不便,但是φ0減小,雙電層的厚度也減薄,因而剪切混合乳化機的穩定性下降。

固體微粒作為乳化劑的穩定理論許多固體微粒,如碳酸鈣、粘土、碳黑、石英、金屬的堿式硫酸鹽、金屬氧化物以及硫化物等,可以作為乳化劑起到穩定剪切混合乳化機的作用。

剪切混合乳化機

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