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第十二章、表面活性剂理论 第一节、表面活性剂的溶液 1.亲水基和亲油基：表面活性剂分子是由亲水基和亲油基两部分构成的。如十二烷基硫酸钠，亲水基为-SO4Na部分，是极性基团并具有较强的亲水性，亲油基是分子中烃基部分。 2.定向排列：表面活性剂溶于水后，其分子在水面上呈有序排列，亲水基朝向水相，亲油基则深入油相，其结果是引起界面性质变化。 3.胶束形成：表面活性剂溶于水后，当达到一定浓度，则会形成胶束。 第二节、乳化作用 一、乳状液的概念：两种互不相溶的两相，如油相和水相，其中一相以微小粒子（液滴获液晶）分散在另一相中所形成的体系称为乳状液，也称乳化体。 在乳化液中以微小粒子或液滴形式存在的那一相称为分散相，或称为内相；而包围在它外面的液体称为分散介质，或称为外相、连续相。 将水与油混合，形成两种类型乳状液。一种是油分散在水中，油是分散相、内相，水是分散介质或连续相，形成的是水包油型乳状液，可表示为油/水（O/W），如牛奶、豆浆等；另一类正相反，则为水/油（W/O），如人造奶油等。 一般乳状液的外观常是乳白色不透明的液体，这种外观现象与分散相颗粒的大小密切相关。 微粒大小（um)– 外观 微粒大小(um)-- 外观 ＞1.0 乳白色 0.1-0.05 乳白色半透明 1.0-0.1 蓝白色 ＜0.05 透明 当分散相微粒直径大于入射光的波长时，主要发生光的反射，表现为不透明；当分散相微粒直径小于入射光的波长时，则发生光的散射或透射，而呈现半透明或透明。 颗粒大小对产品的外观非常重要。工业上加入乳化剂（表面活性剂）并使用机械进行搅拌，使其达到乳化目的。 二、乳化液类型鉴别方法 鉴别乳化液的类型—油/水，还是水/油 1.稀释法：将乳状液置于玻璃上，然后滴加水，能与水相混合（溶）的，为油/水型，否则为水/油型。 2.染色法：加入由性染料苏丹红，振摇，若整个乳状液呈红色，则为水/油型。若分散相液滴呈红色，则为油/水型 3.电导法：灯亮，电导大，是油/水型。 4.滤纸过滤法：滴于滤纸上，若液体很快展开，则是油/水型。 5.荧光法：在荧光显微镜下，观察乳状液，整个乳状液都发出荧光的为水/油型；只有一些小点发出荧光的为油/水型。因为有机物表面活性剂大多显荧光，水无荧光。 三、乳状液的稳定性 油和水在表面活性剂（即乳化剂）的作用下可制得相对稳定的乳状液。尽管如此，乳状液仍然是热力学不稳定体系，具有较大的界面能，且液珠有着聚结的趋势等。为了使制得的乳状液具有较好的稳定性，应从选择适宜的乳化剂、降低界面张力、增加界面膜的强度等因素来考虑。 1.依据乳状液类型选择乳化剂：制备油/水型乳状液，一般选用在乳状液的水相中溶解度较大的乳化剂，通常多为低价的离子型表面活性剂。由于离子型表面活性剂分子在界面定向吸附时，极性基团朝向水，非极性基团伸向油相，是分散的油相液珠表面带电，同种电荷排斥，而使分散体系稳定。 制备水/油型乳状液，要求乳化剂在分散介质（油相）中的溶解度好，通常多为非离子型表面活性剂，或高价的阴离子表面活性剂也有利于水/油型。由于非离子在水相表面通过氢键形成一层界面膜，降低界面张力，而使水相的液珠不易聚集，使体系稳定。 2.界面膜的形成：因为乳化剂的加入，降低了表面张力，同时因为乳化剂定向排列而形成界面膜。界面膜可保华分散相液珠不易相互碰撞而发生聚结。混合乳化剂的使用对形成界面膜有利。离子型表面活性剂加入极性有机物（油溶性），如脂肪醇、脂肪胺及脂肪酸等，使乳化剂稳定，这类物质叫做助乳化剂。 3.分散相液电荷：分散相电荷的存在，增加乳状液的稳定性。 4.分散介质黏度：分散介质黏度大，可使分散的液珠运动受阻，减缓业主之间的碰撞，不易发生聚结，使乳状液稳定。一般加入高分子聚合物可使分散介质黏度增大，还对液珠表面形成坚硬界面膜有利，也可提高乳状液稳定性。蜂蜡、CMC 四、乳状液的三种不稳定形式 1.分层：乳状液中由于上下部分出现分散相的浓度差的现象，称为乳状液的分层。如牛奶上层含脂肪量增加。 Ρ密度η黏度 ν速度 r半径，Stokes定律 2.变型：有一种型式变为另一种型式，如油/水变为水/油，也叫做转相（内外相互变）。 3.破乳：指乳液完全破坏，造成油—水两相分离。温度、搅拌、稀释、加入电解质等可促使破乳。另外，酸败、氧化都有不利影响。 以上过程，可以单独发生，也可同时出现，是化妆品应该避免的。 第三节、乳化剂的选择* 一、HLB值的意义 乳化剂分子结构中具有亲水基和亲油基，