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了解一下剪切混合乳化机的微粒大小与外观之关系

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了解一下剪切混合乳化机的微粒大小与外观之关系

发布日期:2019-03-20 作者: 点击:

对于液滴的直径在0.1μm以下的液-液分散体系,其外观是半透明的和透明,而不呈乳液状,常称为“微剪切混合乳化机”,它的性质与剪切混合乳化机有很大不同。表1分散相粒子大小与外观的关系微粒直径(μm)外观>1.0μm0.1-1.0μm0.05-0.1μm<0.05μm乳白色蓝白色灰白色半透明透明第二节乳化原理和剪切混合乳化机的稳定性一、乳化原理在制备剪切混合乳化机时,是将分散相以细小的液滴分散于连续相中,这两个互不相溶的液相所形成的剪切混合乳化机是不稳定的,而通过加入少量的乳化剂则能得到稳定的剪切混合乳化机。对此,科学工作者从不同的角度提出了不同的理论解释,这些剪切混合乳化机的稳定机理,对研究、生产剪切混合乳化机的化妆品有着重要的理论指导意义。

(一)定向楔理论这是1929年哈金斯(Harkins)早期提出的剪切混合乳化机稳定理论。他认为在界面上乳化剂的密度最大,乳化剂分子以横截面较大的一端定向的指向分散介质,即总是以“大头朝外,小头朝里”的方式在小液滴的外面形成保护膜,他认为在界面上乳化剂的密度最大,乳化剂分子以横截面较大的一端定向的指向分散介质,即总是以“大头朝外,小头朝里”的方式在小液滴的外面形成保护膜,从几何空间结构观点来看这是合理的,从能量角度来说是复合能量最低原则的,因而形成的剪切混合乳化机相对稳定。

并以此可解释乳化剂为一价金属皂液及二价金属皂液时,形成稳定的剪切混合乳化机的机理。乳化剂为一价金属皂在油-水界面上作定向排列时,以具有较大极性头基团伸向水相;非极性的碳氢键深入油相,这时不仅降低了界面张力,而且也形成了一层保护膜,由于一价金属皂的极性部分之横界面比非极性碳氢键的横界面大,于是横界面大的一端排在外圈,这样外相水就把内相油完全包围起来,形成稳定的O/W型的剪切混合乳化机。而乳化剂为二价金属皂液时,由于非极性碳氢键的横界面比极性基团的横界面大,于是极性基团(亲水的)伸向内相,所以内相是水,而非极性碳氢键(大头)伸向外相,外相是油相,这样就形成了稳定的W/O型剪切混合乳化机。

这种形成剪切混合乳化机的方式,乳化剂分子在界面上的排列就像木楔插入内相一样,故称为“定向楔”理论。乳化剂分子在界面上的排列就像木楔插入内相一样,故称为“定向楔”理论。此理论虽能定性的解释许多形成不同类型剪切混合乳化机的原因,但常有不能用它解释的实例。理论上不足之处在于它只是从几何结构来考虑剪切混合乳化机的稳定性,实际影响剪切混合乳化机稳定的因素是多方面的。何况从几何上看,剪切混合乳化机液滴的大小比乳化剂的分子要大得多,故液滴得曲表面对于其上得定向分子而言,实际近于平面,故乳化剂分子两端的大小就不是重要的,无所谓楔形插入了。

(二)界面张力理论这种理论认为界面张力是影响剪切混合乳化机稳定性的一个主要因素。因为剪切混合乳化机的形成必然使体系界面积大大增加,也就是对体系要做功,从而增加了体系的界面能,这就是体系不稳定的来源。

因此,为了增加体系的稳定性,可减少其界面张力,使总的界面能下降。由于表面活性剂能够降低界面张力,因此是良好的乳化剂。凡能降低界面张力的添加物都有利于剪切混合乳化机的形成及稳定。在研究一系列的同族脂肪酸作乳化剂的效应时也说明了这一点。随着碳链的增长,界面张力的降低逐渐增大,乳化效应也逐渐增强,形成较高稳定性的剪切混合乳化机。但是,低的界面张力并不是决定剪切混合乳化机稳定性的唯一因素。有些低碳醇(如戊醇)能将油-水界面张力降至很低,但却不能形成稳定的剪切混合乳化机。

剪切混合乳化机

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