【文章內容簡介】 以上兩式相除得： lg2c os ??q rhg ?????1111 2c os ??q rhg ?????lg1111c osc os ????qq???????hh 固體粉末太小，不可能應用前面的方法測定 θ角。巴特爾（ Bartell） 和奧斯特霍夫（ Osterhof）提出如下方法來測定：將粉末裝入透明玻璃 管，這樣就形成液體可進出的多孔塞，多孔塞可視為平均半徑為 r的毛細 管束。當把管子插入待測液時，則根據(jù)液體對固體粉末的潤濕或不潤濕 情況而出現(xiàn)液體的毛細上升或毛細下降，原因是在毛細管中的彎液面處 存在壓力差 Δp，這個壓力差為： 如果在毛細管中反向加壓 Δp，使液體不會在管中上升或下降，于是 得到接觸角計算公式： 式中 Δp可測得， γ可查表獲得，但毛細管半徑 r不知。 為此可用同一個多孔塞，測定已知表面張力為 γ反向壓力為 Δp1，接觸角為 θ1的液體 ,此時有： rpq? c os2???q 2c osrp ???11111212c o sprrp????????q??qq?????111c osc ospp 二、影響接觸角大小的因素 接觸角是在氣、液、固三相交界處形成的，因 此氣、液和固體的本性均影響其大小。 （ 1）氣相的影響 （ 2）液相的影響 （ 3）固相的影響 三、接觸角滯后現(xiàn)象 167。 表面活性劑對固體表面潤濕性能的影響 由 Yang方程可知，要改變固面的潤濕性能或接觸角，需 要改變表面和界面張力，表面活性劑就具有這種功能。 一、表面活性劑分子在固體表面上的吸附作用 泡沫浮選的基本原理及應用 顆粒粒度，鼓泡的作用，添加劑種類及作用 二、改變液體的潤濕能力 一、動潤濕 二、洗滌現(xiàn)象 （一）洗滌的基本過程 （二）油污的去除機理 （三）固體污垢的去除機理 三、紡織品的特殊潤濕 四、表面拒水處理 167。 與潤濕有關的其他重要現(xiàn)象 167。 固體在溶液中的吸附 表觀（或相對）吸附量的計算 這里沒有考慮溶劑的吸附 ? ?s0aam w wxamm??? Freandlich公式在溶液中吸附的應用通常比在氣相中吸附的應用更為廣泛。此時該式可表示為 1l g l g l ga k wn??固體在溶液中的吸附 —— 吸附等溫線 在足夠大的濃度區(qū)間測定，在溶液吸附中最常見的吸附等溫線如下： 硅膠上的一些吸附等溫線： （ 1）丙酮水溶液；（ 2）乙醇水溶液 0 20 40 60 80 10020602060%w表觀吸附量 (1)(2)第七章 乳狀液 本章主要內容 76 167。 乳狀液的制備和性質 167。 影響乳狀液穩(wěn)定的因素 167。 微乳狀液 167。 乳狀液的類型和影響類型的因素 167。 乳化劑的分類與選擇 167。 乳狀液的分層、變型和破乳 167。 概述 167。 乳狀液的應用 167。 概述 77 乳狀液、泡沫、懸浮液一般皆屬粗分散系統(tǒng)，分散相粒子的半徑多在 107m以上。 由兩種（或兩種以上）不互溶或部分互溶的液體形成的分散系統(tǒng)，稱乳狀液。 定義 乳狀液的分散相被稱為內相，分散介質被稱為外相。若某相體積分數(shù)大于 74%，它只能是乳狀液的外相。 示例：開采石油時從油井中噴出的含水原油、合成洗發(fā)精、洗面奶、配制成的農(nóng)藥乳劑以及牛奶或人的乳汁等等都是乳狀液，食品如蛋黃醬、乳化炸藥 等皆屬此類。 78 乳狀液分類 乳狀液中一相為水，用“ W‖表示。另一相為有機物，如苯、苯胺、煤油，皆稱為“油”，用“ O‖表示。油作為不連續(xù)相分散在水中，稱水包油型，用 O／ W表示；水作為不連續(xù)相分散在油中，稱油包水型，用 W／ O表示。 水包油， O/W， 油分散在水中 油包水， W/O， 水分散在油中 乳狀液 多重型，例， W/O/W 79 水 油 水 油 水 油 水 油 80 多相體系，相界面積大，表面自由能高，熱力學不穩(wěn)定系統(tǒng)。 乳化劑 固體粉末 天然物質 穩(wěn)定乳狀液的因素 在分散相周圍形成堅固的保護膜； 降低界面張力； 形成雙電層。 乳化劑 (emulsifier):能使乳狀液較穩(wěn)定存在的物質。 乳化作用 :乳化劑能使乳狀液比較穩(wěn)定存在的作用。 167。 乳狀液的制備和性質 81 ? 混合方式 ? 乳化劑的加入方式 ? 乳狀液的物理性質 ?機械攪拌 ?膠體磨 83 ?超聲波乳化器 ?均化器 84 ?轉向乳化法 85 ?瞬間成皂法 ?自然乳化法 86 乳狀液的制備實例 在具塞錐形瓶中加入 15mL 1％的油酸鈉溶液，然后分次加入 10mL的甲苯，每次約加 1mL，每次加甲苯后劇烈搖動，直至看不到分層的甲苯相，即為 Ⅰ 型乳狀液。 在另一具塞錐形瓶中加入 10mL2％的司盤的甲苯溶液，然后分次加入 10mL的水，每次約加 1mL，每次加水后劇烈搖動，直至看不見分層的水。得 Ⅱ 型乳狀液。 87 ?界面復合生成法 ?輪流加液法 88 ?液滴大小和外觀 由于制備方法不同，乳狀液中液滴的大小也不盡相同。不同大小的液滴對入射光的吸收、散射也不同，從而表現(xiàn)出不同的外觀。 液滴大小 外觀 /μm1 可分辨出兩相 1? 乳白色 ~ 1 藍白色 5 ~ 灰色半透明 ?透明 89 ?光學性質 乳狀液中分散相和分散介質的折光指數(shù)不同，當光線如射到液滴上時，有可能發(fā)生反射、折射散射或吸收等現(xiàn)象，這取決于分散相粒徑大小。 d ?反射 d ?透射 d ?小于 散射 90 ?粘度 ?電導 167。 乳狀液的類型和影響類型的因素 91 ?乳狀液類型的鑒別 ?決定和影響乳狀液類型的因素 92 (1)染料法 將少量油溶性染料加入乳狀液中，輕輕搖動之。若整個乳狀液皆是染料的顏色，則是 W／ O型乳狀液；若只是液珠呈染料之色，便是 O／ W型乳狀液。 若內相被染色，則為 O/W型； 若外相染色，則為 W/O型。 93 同理，也可用水溶性染料測定乳狀液的類型。若同時用油溶性和水溶性染料分別做實驗，則結果更可靠。常用的油溶性染料有蘇丹紅等，水溶性染料有甲基橙、剛果紅等。 94 在乳狀液中滴一滴油，若油滴在乳狀液表面上擴展，即為 W／ O型；若不擴展則為 O／ W型。同理，也可用水滴鑒別之。在低倍數(shù)顯微鏡下作此實驗，觀察的會更清楚。 (2)稀釋法 膠體及界面化學 95 多數(shù)油是不良導體，水是良導體。所以， O／ W型乳狀液的電導比 W／ O型大的多。測定乳狀液的電導就可判別其類型。但由于影響的因素較多，如乳化劑的類型、相體積等，所以該法雖簡便，但不十分準確。 (3)電導法 除以上三種方法外，還有折射率法、熒光法、潤濕濾紙法等。實際測定時，往往采用幾種方法，以便得到可靠結果。 膠體及界面化學 96 ?HLB值 主要取決于乳化劑的類型 表面活性劑的 HLB值可決定形成乳狀液的類型： HLB 2～ 6: 形成 W/O型乳狀液； HLB 12～ 18:形成 O/W型乳狀液。 膠體及界面化學 97 可根據(jù) HLB值選擇乳化劑： HLB?， 親油性 ?， 8 親油； HLB?， 親水性 ?， 8 親水。 HLB 用途 3 ～ 6 W / O 乳化劑 7 ～ 9 潤濕劑 8 ～ 18 O / W 乳化劑 13 ～ 15 洗滌劑 15 ～ 18 加溶劑 HLB值可以從手冊查出，也可以估算 膠體及界面化學 98 一價堿金屬皂類，形狀 親水端為大頭，作為乳化劑時，容易形成 O/W型 乳狀液 ； ?定向楔理論 乳化劑在界面層，呈“大頭”朝外，“小頭”向里的幾何構形， 使表面積最小，界面吉布斯函數(shù)最低，界面膜更牢固。 O/W型 水 油 膠體及界面化學 99 二價堿金屬皂類，極性基團為 小頭， 作為乳化劑，容 易形成 W/O型乳狀液 。 大頭朝外，小頭向內，表面活性劑可緊密排列，形成厚壁，使乳狀液穩(wěn)定。 例外：一價銀肥皂，作為乳化劑形成 W/O型乳狀液 W/O型 水 油 膠體及界面化學 100 定溫下，將乳化劑在水相和油相中的溶解度之比定義為分配系數(shù)。 分配系數(shù)比較大時，容易得到 O/W型乳狀液，分配系數(shù)越大， O/W型乳狀液越穩(wěn)定。 分配系數(shù)比較小時，則為 W/O型乳狀液，分配系數(shù)越小， W/O型乳狀液越穩(wěn)定。 溶解度規(guī)則比定向楔理論具有更普遍意義 ?乳化劑溶解度的影響 膠體及界面化學 101 如果分散相均為大小一致的不變形的球形液滴，最緊密堆積的液珠體積只能占總體積的 %，如果大于 %，乳狀液就會破壞變型 如果水的體積小于 26%，只能形成 W/O型乳狀液 若水的體積大于 74%，則只能形成 O/W型乳狀液 若水的體積介于 26%74%之間，則 O/W型和 W/O型的兩種乳狀液都有形成可能。 ?兩相體積的影響 膠體及界面化學 102 ?界面張力差理論 一個界面膜必有兩個面，故有兩個 ?。 ? 較大的相易成為分散相。因這樣可減少該面的面積，結果是在 ?高這邊的液體就成了內相（分散相） ?固體粉末為乳化劑 固體粒子的大部分應處在分散介質中。故易被水潤濕的粘土、A12O3微粒，易成 O／ W型；易被油潤濕的炭黑、石墨粉易成 W／ O型 ?乳狀液制備工藝 例， 玻璃類親水性容器中乳化易形成 O/W型，塑料類親油性容器中，易形成 W/O型 167。 影響乳狀液穩(wěn)定的因素 103 ? 吸附理論 ? 雙電層理論 ? 界面膜理論 ? 固體粉末的穩(wěn)定作用 ? 其他因素 104 乳狀液熱力學不穩(wěn)定體系。 添加少量的添加劑就能使乳狀液比較穩(wěn)定的存在，解釋這種現(xiàn)象的理論就是乳狀液的穩(wěn)定理論，它大致有以下幾個方面： SAA為乳化劑時，降低界面張力 ?，吸附在界面。 膠體及界面化學 105 乳狀液系統(tǒng)的相界面面積比構成它的純液體要大得多，是不穩(wěn)定分散系統(tǒng)。加入少量表面活性劑，表面活性劑在兩相界面產(chǎn)生正吸附，明顯降低界面張力，使表面吉布斯函數(shù)降低， 穩(wěn)定性增加。 ? I II III 膠體及界面化學 106 負離子型 SAA為乳化劑時，正離子溶于水，負離子非極性基插入油。水相帶正電，油相帶負電，帶電一端指向水，反離子形成擴散雙電層，熱力學電勢及較厚的雙電層使乳狀液穩(wěn)定。 107 ? 的降低對膜的穩(wěn)定是次要因素。但因乳化劑降低 ?而在界面上的吸附極其重要。因它是膜得以穩(wěn)定存在的主要原因 ——復合界面膜使乳狀液更穩(wěn)定。 例：水溶性的十六烷基磺酸鈉 +油溶性的乳化劑異辛甾烯醇，可形成帶負電荷的穩(wěn)定的 O/W乳狀液。 乳化過程也是分散相液滴表面界面膜的成膜過程，界面膜的強度、韌性和厚度，對乳狀液的穩(wěn)定性起重要作用。 108 分布在乳狀液界面層的固體微粒 ,也能起到穩(wěn)定劑的作用。光滑球形粒子，若不考慮重力，在油 水界面上的分布情況 根據(jù) Young方程有： ? os– ? ws = ? ow cosq 油 q 固 ? so ? ow 水 ? sw q 為油水界面與水固界面的夾角 cosq =（ ? os– ? ws ） / ? ow 膠體及界面化學 109 q 固 ? so ? ow 水 ? sw a. ? os ? ws， q 900 水能潤濕固體， 大部分粒子浸入水中； 有如下三種情況： q 固 ? os ? ow 水 ? ws