胶体和表面化学乳状液和泡沫市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、第8章 乳状液与泡沫10/10/1第1页8.1乳状液物理性质8.2乳状液稳定原因8.3破乳8.4泡沫 10/10/2第2页一、乳状液 定义：由两种不互溶或部分互溶液体所形成粗分 散系统，称为乳状液。 例：牛奶、炼油厂废水、乳化农药。若一为水，可用“W”表示；另一相为有机物，如苯、煤油，习惯上称之为“油”，可用“O”表示。 乳状液 可分为两大类型水包油，O/W，油分散在水中油包水，W/O，水分散在油中8.1乳状液物理性质10/10/3第3页乳状液分散相被称为内相，分散介质被称为外相。若某相体积分数大于74%，它只能是乳状液外相。乳化剂种类表面活性物质一些固体粉末OW乳化剂 乳状液要得到比较稳定乳

2、状液，必须加入乳化剂。 乳化剂能使乳状液比较稳定存在作用乳化作用10/10/4第4页乳状液类型判别 (1)染色法：将油溶性染料滴入乳状液，振荡 后在显微镜下观察，判别乳状液是O/W型，还是W/O型方法主要有：若内相被染色，则为O/W型；若外相染色，则为W/O型。 (也可用水溶性染料做试 验)。10/10/5第5页(3)导电法：因为水导电性强于油，O/W型乳状液导电性能 远好于W/O型乳状液， 经过测电导可区分二者。（但若 乳状液中有离子型乳化剂，也有很好导电性。）(2)稀释法：取少许乳状液滴入水中或油中，若乳状液在水中能稀释，即为O/W型；在油中能稀释，即为W/O型。10/10/6第6页 1、

3、液滴大小和外观二、乳状液物理性质10/10/7第7页 2、光学性质（1）当液滴直径光波长时，反射（2）当液滴直径光波长时，透过（3）当液滴直径略小于光波长时，反射（4）液滴透明时折射二、乳状液物理性质10/10/8第8页 3、粘度外相粘度起主导作用4、电性质取决于外相二、乳状液物理性质10/10/9第9页 添加少许添加剂就能使乳状液比较稳定存在，解释这种现象理论就是乳状液稳定理论，它大致有以下几个方面：8.2乳状液稳定原因10/10/10第10页 乳状液系统相界面面积比组成它纯液体要大得多，是不稳定分散系统。加入少许表面活性剂，表面活性剂在两相界面产生正吸附，显著降低界面张力，使表面吉布斯函数

4、降低，稳定性增加。 表面活性剂HLB值可决定形成乳状液类型： HLB 26: 形成W/O型乳状液； HLB 1218:形成O/W型乳状液。IIIIII1)降低界面张力10/10/11第11页附: 乳化剂选择可依据HLB值选择乳化剂： HLB，亲油性， 8 亲水。HLB值能够从手册查出，也能够估算10/10/12第12页 离子型表面活性剂在水中电离，若正离子在水中溶解度大于负离子，则水带正电，油带负电。带电一端指向水，正离子在在水中呈扩散状分布，形成扩散双电层。它有较大热力学电势及较厚双电层，使乳状液处于较稳定状态。2）形成扩散双电层10/10/13第13页 惯 离子型：表面活性剂 非离子型：聚

5、乙二醇类：聚氧乙烯醚、 聚氧乙烯酯阴离子型：如肥皂 ，RCOONa阳离子型:胺盐两性型：氨基酸型R+R+ R+ 复习：10/10/14第14页 乳化过程也是分散相液滴表面界面膜成膜过程，界面膜强度、韧性和厚度，对乳状液稳定性起主要作用。 配制特定组成乳化剂，以形成较牢靠界面膜，可增加乳状液稳定性。例水溶性十六烷基磺酸钠+油溶性乳化剂异辛甾烯醇，可形成带负电荷稳定O/W乳状液。3）界面膜稳定作用10/10/15第15页 分布在乳状液界面层固体微粒,也能起到稳定剂作用。光滑球形粒子，若不考虑重力，在油-水界面上分布情况，油依据Young方程有： os ws = ow cos固 so ow水 sw

6、为油水界面与水固界面夹角。cos =（ os ws ）/ ow 4）固体粉末稳定作用10/10/16第16页固 so ow水 swa. os ws， 900 水能润湿固体， 大部分粒子浸入水中；有以下三种情况：固 os ow水 ws油b. os 900 油能润湿固体， 大部分固体粒子在油中。10/10/17第17页 ow ws固 os水油c. os = ws， = 900 ， 粒子在油水之间。10/10/18第18页 所以，轻易被水润湿固体，如粘土、Al2O3，可形成O/W乳状液。油水 若要使固体微粒在分散相周围排列成紧密固体膜，固体粒子大部分应该在分散介质中。10/10/19第19页 轻易被

7、油润湿炭黑、石墨粉等，可作为W/O型乳状液稳定剂。水油10/10/20第20页定义：使乳状液破坏过程称为破乳或去乳化。其过程分为两步： 第一，分散相小液滴絮凝成团； 第二，凝聚，即分散相结合成更大液滴，在重力场 下自动分层。 乳状液稳定存在主要原因是乳化剂存在，所以，要破乳就要消除或减弱乳化剂保护能力。8.3破乳10/10/21第21页惯用方法为：1)用不能形成牢靠膜表面活性物质代替原来乳化剂。 比如，异戊醇，表面活性强而碳氢链短，不能形成牢 固界面膜。2）加入能与乳化剂发生反应物质，将它变成无乳化 作用物质。比如，油酸钠可使乳状液稳定，加无机酸，可使油酸钠变为不含有乳化作用油酸，而到达破乳

8、目标。3）加入类型相反乳化剂，如向O/W型乳状液，加入W/O型乳化剂10/10/22第22页5）物理方法：离心分离，电泳破乳，超声波破乳4）加热。温度升高，可降低乳化剂在油-水界面吸 附量，减弱保护膜对乳状液保护作用，降低介质粘度。10/10/23第23页 在含有表面活性剂溶液中，吹入空气，则形成许多小气泡。若气泡彼此之间距离较远，相互之间影响可忽略不计。则因为附加压力作用，小气泡为圆球形。 但若许多小气泡堆积在一起时，因为重力场作用，将有一部分液体从气泡之间流出，使气泡之间隔膜各处厚薄不一，若仍不破裂则成为泡沫。 因为附加压力影响，泡沫中小气泡形状普通不能保持球形，而变成大小不等、形状各异气

9、泡，其线度普通 100 nm ，用肉眼即可观察到。8.4泡沫10/10/24第24页 若分散介质为熔融体，因为它有很高粘度，使其中分散小气泡既不轻易破裂，又难于相互靠近。降温后凝固得到固体泡膜，如浮石、泡沫玻璃、泡沫塑料等等。 若分散介质为液体，则称为液体泡沫。若要得到比较稳定液体泡沫，必须加入起泡剂。起泡剂实际上也是表面活性剂，它们在气液界面上发生正吸附（表面过剩为正），形成定向排列吸附膜。这么不但降低了气液吸附膜界面张力，而且增加了界面膜机械强度，使泡沫能比较稳定存在。10/10/25第25页 因为液体泡沫含有较大气液界面，液体轻易蒸发，或是因为振动，液体泡沫都会破裂。所以它存在时间比较短。吸附膜 一些不轻易被水润湿固体粉末对泡沫也能起到稳定作用。如在水中加一些粉末状烟煤，经强烈振荡，可形成三相泡沫。煤末排列在气泡周围，类似于形成牢靠固体膜，使泡沫变得更稳定。 10/10/26第26页 利用泡沫技术能够对矿物作浮选。先将矿石粉碎成 105 nm以下颗粒，加入足够水、适量浮选剂及少许起泡剂，再强烈鼓入空气，即形成大量气泡。这时憎水性强有用矿物附在气泡上，并随之上浮到液面，而被水润湿长石、石英等废石则沉于水底，如左图所表示。 加入适量浮选剂能增加矿物憎水性，使水对矿物接触角到达 50 70 以上，就能到