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破乳-乳化劑

表面活性劑分子由親水基和親油基兩部分組成。如果這兩部分都是定向的,那就表現為每一部分定向于自己適合的相,這樣,水相就會吸附能溶于它的那一部分。油相就會吸附和它性質相似的碳氫鏈,表面活性劑的正確選擇會影響到它溶于兩相之間的能力,所有的界面張力趨于0,穩定的乳化劑就形成了。在一定程度上,我們可以說定向于界面相的功抵消了產生界面的功。表面活性劑的結構決定了這個過程可自發進行,因此我們可以說在表面活性劑合成中,合成合適的結構才能穩定乳狀液。
現在,所有的討論都指向穩定乳狀液這個環節上來,我們需考慮乳狀液的去穩定作用,怎樣才能抵消表面活性劑的作用呢?下面提供的幾種方法是可行的。
(1)分解表面活性劑;對于任何可生物降解的表面活性劑,分解它們均很快,這樣的表面活性劑會被空氣或其它氧化劑所氧化,也會通過微生物新陳代謝。另外它的分解作用還曾被固體表面活性劑所催化,食品乳液被空氣吹拂就會破壞。但總的來說,任何反應達到可以破壞表面活性劑的程度。它同樣也會影響別的組成成分的結構。
(2)發生化學反應這種方法要比第一種方法受限制。因此這種方法對于特定的系統是不適合的,這種情況可以用一個簡單的離子表面活性劑的平衡抵消例子來說明。如果將鈣鹽加到被鈉鹽肥皂所固定的乳狀液中,鈣鹽肥皂就形成了。鈣肥皂在水中的溶解度很小,界面膜一形成,乳狀液就被破壞了。以上兩種方法的反應都是要理想計量比的,這種方法有的是很昂貴的。
(3)增加表面活性劑在每一相中的溶解度這是破壞乳液普遍采用的方法,向系統中加入醇會增加在一個相中表面活性劑的溶解量,因而將表面活性劑從界面中拉回到體相之中。如果水相是鹽水,加入過多的水同樣能將表面活性劑拉入鹽水之中。
(4)破壞表面活性劑相的定向結構假使工業化的破乳劑是用這種方法,那么所用的破乳劑的量就比較少,并性這些原料中有的在任何一相中都不穩定,這就有助于它們聚集在界而上,從而很少數量的破乳劑就能夠導致界面活性很強的物質高度集中。如果別的物質能夠嵌入表面活性劑分子間,這就加大了分子的距離,從而減弱了結構的結合力。

表面活性劑在一定的濃度時效率是很低的,這一點已早被人們所發現。如果這樣的表面活性劑少量地溶于水中,它就會以一種單一的表面活性劑分子表現出來;當表面活性劑的濃度增加。獨立的分子就會聯結起來聚合成膠束。表面活性劑形成膠束時的最低濃度就叫臨界膠束濃度。當表面活性劑的濃度在臨界膠束濃度的基礎上繼續增加。那么每個膠束中的平均分子數都會增加,膠束的構型隨之發生改變。膠束形成后表面活性劑開始聚于界面。分子的一部分是溶于水的,另一部分是溶于油的,這樣的表面活性劑和每相都不是互相混溶的;但如果數個分子聯在一起,親油部分就會被包在里面。外面的親水部分就會表現出它的親水性,這樣膠束在水中的溶解度就會大于單個表面活性劑在水中的溶解度;同樣相反的油包水的結構也能產生,膠束能夠以里面為親水部分外面為親油部分而形成。因而它是溶于油的。有時,對于增溶、膠束溶液、微乳化之間的區別存在著爭論,好像這三種現象均能發生。但它們之間的界限總是不很明顯,在一定程度上引起表面活性劑效力的是實際的聚合體,或者說不經常是獨立的單個分子,而是一些比較大的結構單元。
膠束有圓形、球形、圓柱形、螺旋形、柱狀等多種形狀,通過改變溶液的濃度、溫度、溶劑相的組成、或者加入助溶劑都能實現膠束由一種類型向另一種類型轉變或膠束消失。
幾種體系的相圖表明了令人驚奇的復雜程度和強烈依賴于變易的程度。在這些相圖中可以看到各個區域之間明顯的界線,并且在引入很小量的物質后可以破壞系統原來的平衡而達到一個新的平衡。

 

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