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综述专论
化工中间体 Chenmical Intermediate
微乳化技术及应用进展王笃政:王鹦”对晓途”向阳”
(中北大学1化工与环境学院,2材料工程与技术学院山西太原030051)
摘要:介绍了微乳液的形或机理,测述了微乳减的应用现状,并对其应用前景进行了履望。关键调:微乳液;乳化:表面活性剂
中图分类号:TQ423
前言
文献标识码:A
文章编号:T16728114(2011)0900603
2011年第09期
下大大降低,一般为几个mN/m,这样低的界面张力只能
微乳化技术是区别于普通乳化技术的一种全新的技术。1943年Hoar和Schulman首先发现了水和油与大量表面活性剂和助表面活性剂混合自发形成的透明或半透明的体系,并于1959年将其正式命名为“微乳液”。然而,微乳液的实际应用却是早在20世纪30年代即已出现的,如地板抛光蜡液、燃料、机械切削油、香油、干洗剂等都是微乳液"。
微乳液是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂在适当的比例下自发形成的透明或半透明、各向同性的热力学稳定体系冈。微乳液也是一种分散体系,类似于普通乳状液,可分为W/O和O/W两种类型,但微乳液与乳状液具有根本的区别,主要表现为,普通乳状液是热力学不稳定体系,分散相质点大,不均匀,外观不透明,存放过程中将发生聚结而最终分离成油、水两相,需要表面活性剂或其它乳化剂维持动态稳定;而微乳液是热力学稳定体系,分散相质点很小(0.01~0.1μm),外观透明或微蓝,高速离心分离不发生分层现象,在超离心场下作用下的分层也是一种暂时的现象,离心场取
消,分层现象自动消失。 1微乳液形成机理
关于微乳液的形成机理,有三种理论解释:
(1)瞬时负界面张力形成机理(混合膜理论)这个机理认为,油/水界面张力在表面活性剂的存在
作者简介:王笃政(1988-),男,江苏连云落人,在议硕土研究生。主要研究方向:超重力场中的多相流传质与化学反应。
万方数据
形成普通乳状液。但在助表面活性剂的存在下,由于产生混合吸附,界面张力进一步下降至超低(10-3~10-5mN/m),以至产生瞬时负界面张力(<0)。由于负界面张力是不能存在的,因此体系将自发扩张界面,使更多的表面活性剂和助表面活性剂吸附于界面而使其体积浓度降低,直至界面张力恢复至零或微小的正值。这种由瞬时负界面张力而导致的体系界面自发扩张的结果就形成了微乳液。如果微乳液发生聚结,则界面面积缩小,复又产生负界面张力,从而对抗微乳液的聚结,这就解释了微乳液的稳定性。
负界面张力说的优势在于可解释微乳液的形成和稳定性,其缺点为界面张力无法实验测定,缺乏实验基础。
(2)“肿胀胶团”学说(溶液化理论)
溶液化理论认为,微乳液的形成实际上是油相或水相加落于胶团或反胶团之中,使之胀大到一定颗粒大小范围而形成的,因此微乳液又称为“溶胀的胶团”或“增溶的胶团”。
溶液化理论并不否认超低界面张力对微乳液的自发形成和热力学稳定性的极端重要性。
(3)构型摘理论司
Ruchenstein等从热力学的角度,认为微乳液在形成过程中G的变化包含两个部分:即液液界面面积增加引起体系的△C增加和由于大量微小液滴的分散面引起的体系嫡增加,从而降低了△G。根据以下公式
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