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第10章　乳状液与泡沫 Emulsions and foams ; §10-1　乳状液　　Emulsion §10-2　泡沫　　　Foam §10-3　凝胶 Gel §10-4　粉尘 Dust;　 §10-1　乳状液;　　乳状液（emulsion）定义：是一种多相分散系统，它是一种液体以极小的液滴形式分散在另一种与其不相混溶的液体中所构成的。 　　通常将形成乳状液时被分散的相称为内相，而作为分散介质的相称为外相。内相是不连续的，外相是连续的。　　　 　　乳状液中分散相粒子的大小约在0.1~10um，属于粗分散系统。但由于它具有多相和易聚结的不稳定性等特点，故也作为胶体化学研究的对象。 　　如牛奶, 含水石油, 炼油厂的废水, 乳化农药等。;　　乳化与破乳 　　乳状液形成时通常其中一处液体是水或水溶液，另一种是与水不相互混溶的有机液体，一般统称为“油”。 　　凡由水和“油”混合生成乳状液的过程，称为乳化； 　　油水互不相溶, 只有加入乳化剂才能得到比较稳定的乳状液, 乳化剂的这种作用称为乳化作用。常用的乳化剂多为表面活性剂, 某些固体也能起乳化作用。　 　　将乳状液破坏，使油水分离的过程，称为破乳。;乳状液的类型 　　（1）油/水型（O/W ）　即水包油型, 微小油滴分散在水中。 　　（2）水/油型（W/O ）　即油包水型, 微小水滴分散在油中。 　　还有复乳型，如微小水滴分散在油中，再分散在水中W/O/W，有其特殊用途，但并不见。;鉴别乳状液的类型的方法 　　（1）稀释法 　乳状液能为其外相液体所稀释。取少量乳状液滴入水中或油中, 若乳状液能在水中稀释即为O/W型; 在油中稀释则为W/O型。 　　（2）染色法 　在乳状液中加入少许油溶性或水溶性的染料, 在显微镜下观察是内相还是外相被染色。 　　（3）电导法 　未加离子型乳化剂时, O/W型导电性比W/O强。;乳状液的外观与液珠大小的关系 　　用不同的制备方法可以得到不同大小的内相液珠，由于它们对光的吸收、散射、反射等性质不同，所以具有不同的外观。;二、乳化剂与乳化稳定性;乳化剂的作用在于促进乳化作用和加强其稳定性。它主要从以下几个方面增强乳化液的稳定性。 （1） 降低界面张力 乳化液中存在???面积的液-液界面。加入少量表面活性剂在两相界面产生正吸附, 能显著降低的液-液界面的界面张力, 使系统的表面吉布斯函数降低, 稳定性增加。 另外, 长碳链表面活性剂吸附在两相之间的界面上, 形成一定机械强度的乳化剂膜, 也使得乳状液稳定性增加。;乳化剂膜称为界面相（F）, 它与其两边的油和水的界面张力分别以γF-O 及γF-W 表示, 界面总是朝着界面张力大的一方弯曲以使该界面面积较小。 若γF-O γF-W , 则形成O/W型乳化剂, 一价碱金属皂类易溶于水难溶于油, 属于此类; 若γF-W γF-O , 则形成W/O型乳化剂, 高价金属皂类易溶于油难溶于水, 属于此类。;（2）形成定向楔的界面 乳化剂的亲水端和憎水端的截面积常大小不等。它吸附在油-水界面上时, 常呈现“大头”朝外, “小头”朝里的构型, 使分散相液滴的面积最小, 界面吉布斯函数最低, 且界面膜更牢固。;（3）形成扩散双电层 乳化剂负离子定向吸附在油-水界面上, 带电的一端指向水, 反离子则呈扩散状分布, 形成扩散双电层, 它一般具有较大的热力学电势及较厚的双电层, 使乳状液处于较稳定的状态。 一般O/W型乳化液中油滴常带负电；反之，在W/O型乳化液中水滴带正电。 （4）界面膜的稳定作用 乳化过程也是分散相液滴表面的成膜过程, 界面膜的厚度, 特别是强度和韧性, 对乳状液的稳定性起着举足轻重的作用。;（5）固体粉末的稳定作用 粉末乳化剂和通常的表面活性剂一样，只有当它们处在内外两相界面上时才能起到乳化剂的作用。 固体粉末处在油相、水相还是两相界面上，取决于粉末的亲水亲油性。;根据空间效应, 为使固体微粒在分散相的周围排列成紧密的固体膜, 固体粒子的大部分应当处在分散介质中, 这样粒子在油-水界面上的不同润湿情况就会产生不同类型的乳状液。;　　当粒子能被水润湿时, 粒子大部分处于水中, 形成水包油型乳状液。如粘土, Al2O3等固体微粒; 　　当粒子易被油润湿时, 粒子大部分处于油中, 形成油包水型乳状液。如炭黑, 石墨粉等。 　　固体颗粒的尺寸应远小于分散相的尺寸。固体表面愈粗糙, 形状愈不对称, 愈易于形成牢固的固体膜, 使乳状液愈稳定。;三、乳化剂与乳化剂的类型;　　乳状液的破坏表示乳状液不稳定。乳状液的不稳定性，表现为分层、变型和破乳。 　　（1）分层　往往是破乳的前导，轻轻的油滴上浮但并不改变分散度。如牛奶的分层现象。 　　（2）变型　是指乳状液由O/W型