一、破乳劑的主要成分是什么
破乳劑是一種能夠破壞液體中乳化物質的化學物質,主要用于分離油(you)水(shui)混合物中的(de)(de)油(you)和水(shui)。破乳劑的(de)(de)主要成分包括表面(mian)活性劑、有機溶(rong)劑(ji)、酸、堿等。
1、表面活性劑
表面活性劑是破乳劑的主要成分之一,它是一種能夠降低液體表面張(zhang)力(li)的(de)化學物質。表面活性劑(ji)分為陰離(li)子(zi)表面活性劑(ji)、陽離(li)子(zi)表面活性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)、非(fei)離子表面(mian)活性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)和兩(liang)性(xing)(xing)(xing)表面(mian)活性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)四(si)種類(lei)型。在破乳劑(ji)(ji)中(zhong),常用的表面(mian)活性劑有十(shi)二(er)烷基硫(liu)酸(suan)鈉、十(shi)二(er)烷基苯磺酸(suan)鈉、十(shi)二烷基(ji)聚氧乙(yi)烯醚等。
表面活性劑的(de)作用是破壞油(you)水混合物(wu)中的(de)乳化(hua)物(wu)質(zhi),使其(qi)分離成(cheng)油(you)和(he)水(shui)(shui)(shui)兩個相。表面活性劑(ji)的分(fen)子結構中(zhong)含(han)有(you)親水(shui)(shui)(shui)基和(he)疏水(shui)(shui)(shui)基,親水(shui)(shui)(shui)基能夠與(yu)水分子相(xiang)互(hu)作(zuo)用,疏(shu)水基則(ze)能夠與(yu)油(you)分子相(xiang)互(hu)作(zuo)用。當表面活性劑加入油水混合(he)物中時,其疏水基會與油分子相互作用,形成(cheng)膠束(shu)結構,將(jiang)油分子(zi)包裹在內部(bu)(bu),親水(shui)基則(ze)朝向外部(bu)(bu)與水(shui)分子(zi)相互(hu)作用。這樣(yang)一來,油(you)水(shui)混合物(wu)中的油(you)分子(zi)就被包(bao)裹在(zai)膠束結構中,不再(zai)與水(shui)分子相互作用,從而實現了(le)油水(shui)分離的目的。
2、有機溶劑
有機溶劑是破乳劑的另一個重要成分,它是一種能夠溶解油脂的化學物質。在破乳劑中,常用的有機(ji)溶(rong)劑有乙(yi)醇、丙酮、甲醇等。
有機溶劑的作用是將油脂分子從膠束結構中解離出來,使其與水分子(zi)分(fen)離。有(you)機溶劑的分(fen)子(zi)結構中(zhong)含有(you)親油基和(he)親水(shui)基,親油基能夠與油(you)分子相(xiang)互作用(yong),親水基則能夠(gou)與水分子相(xiang)互作用(yong)。當有機溶劑加(jia)入油水混合(he)物(wu)中時,其親油基會與膠束結(jie)構中的油分子(zi)相互作(zuo)用,將其(qi)解離出來(lai),親水基則朝向外部與水分子相互作用。這(zhe)樣一(yi)來(lai),油(you)分子(zi)就被有機溶劑溶解出(chu)來(lai),與水分子(zi)分離開來(lai),從而實現(xian)了油(you)水分離的(de)(de)目的(de)(de)。
3、酸和堿
酸和堿是破乳劑中的另外兩個重要成分,它們能夠改變液體的酸堿度,從而影響(xiang)破(po)乳(ru)劑的分離效果。在破(po)乳(ru)劑中,常用的酸和堿有鹽酸、氫氧化(hua)鈉等。
酸和堿的作用是改變液體的酸堿度,從而影響破乳劑的分離效果。當液體的酸堿度發生改變時(shi),表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)的分(fen)子結構也會發生變化,從(cong)而影(ying)響其與油水(shui)混合物中的(de)乳化物質相互作用的(de)能力。一般來說,當液(ye)體(ti)的酸堿(jian)度(du)為中性時,破乳(ru)劑的分離效果最好(hao)。
破乳劑的主要成分包括表面活性劑、有機溶劑、酸、堿等。這些成分能夠相互(hu)作用,破壞油水混合(he)物(wu)中的乳化物(wu)質(zhi),使其分離成油和水(shui)兩個相。在實際應用中,需要根(gen)據具體情(qing)況選(xuan)擇(ze)不同的破乳(ru)劑成分,以達到最佳的分離效果(guo)。
二、破乳劑破乳機理是什么
目前(qian)對破(po)(po)乳(ru)劑的破(po)(po)乳(ru)機(ji)理尚未有(you)統一的結(jie)論。一般(ban)認(ren)為,乳(ru)狀液的破(po)(po)壞需經(jing)歷分層、絮凝、聚結(jie)的過程。根(gen)據研究結(jie)果,目前(qian)的破(po)(po)乳(ru)機(ji)理有(you)以下幾(ji)點。
1、破乳劑相轉移
加(jia)入破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji),發(fa)生(sheng)(sheng)了相轉變,即能夠生(sheng)(sheng)成(cheng)與乳(ru)(ru)(ru)化劑(ji)(ji)類(lei)(lei)型相反(fan)的乳(ru)(ru)(ru)狀液,此類(lei)(lei)破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji)稱為反(fan)相破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji)。這類(lei)(lei)破(po)乳(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji)與乳(ru)(ru)(ru)化劑(ji)(ji)的憎水(shui)部分作(zuo)用生(sheng)(sheng)成(cheng)絡合物,從而使(shi)乳(ru)(ru)(ru)化劑(ji)(ji)失去乳(ru)(ru)(ru)化性能。
2、破乳劑的頂替作用
由于破乳劑(ji)本身具有(you)(you)較(jiao)低的表面(mian)張(zhang)力,具有(you)(you)很(hen)好的表面(mian)活性,很(hen)容易被吸附于油水界(jie)面(mian)上將原(yuan)來的乳化劑(ji)從界(jie)面(mian)上頂(ding)替(ti)下(xia)來,而(er)破乳劑(ji)分子又不(bu)能形成結實的界(jie)面(mian)膜,因(yin)此在加(jia)熱(re)或在機械攪(jiao)拌(ban)下(xia)界(jie)面(mian)膜易被破壞(huai)而(er)破乳。
3、破乳劑電解質的加入
對(dui)于主要靠(kao)擴散雙(shuang)電層(ceng)的(de)(de)排斥(chi)作用而穩(wen)定(ding)的(de)(de)稀乳狀液,加入電解質后,可以壓縮(suo)其雙(shuang)電星(xing),有利于聚結作用的(de)(de)發生。一(yi)般(ban)帶(dai)有與(yu)外相(xiang)表面電荷(he)相(xiang)反的(de)(de)高價反離子有較好的(de)(de)破(po)乳效軍,破(po)乳時(shi)使用的(de)(de)電解質濃度都較大。
4、破壞乳化劑
這(zhe)是(shi)一類(lei)能使(shi)穩定乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)遭到(dao)破(po)(po)(po)壞(huai)的(de)(de)方法,其中(zhong)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)(de)是(shi)化(hua)(hua)學破(po)(po)(po)壞(huai)法。例如,以皂作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)時,加入(ru)酸(suan)可生(sheng)成表面(mian)活性較小(xiao)的(de)(de)脂肪(fang)(fang)酸(suan),從而使(shi)乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)破(po)(po)(po)壞(huai);脂肪(fang)(fang)酸(suan)鈉(na)、脂肪(fang)(fang)酸(suan)鉀(jia)作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)時,加入(ru)高價金(jin)屬鹽,破(po)(po)(po)壞(huai)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)化(hua)(hua)學結構,就能達到(dao)破(po)(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)的(de)(de)目的(de)(de):此外,對于(yu)一些天(tian)然產(chan)物(wu)(wu)(wu)及以大分子物(wu)(wu)(wu)質作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye),可采用(yong)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)破(po)(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)即某些敷生(sheng)物(wu)(wu)(wu)通(tong)過消耗表面(mian)活性劑(ji)(ji)得以生(sheng)長,并對乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)起生(sheng)物(wu)(wu)(wu)變構作(zuo)用(yong)致(zhi)使(shi)乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)遭到(dao)破(po)(po)(po)壞(huai)。
5、潤濕作用
對于(yu)以(yi)固體粉(fen)末(mo)穩定的乳狀液(ye),可加入(ru)潤(run)濕性(xing)能(neng)好的潤(run)濕劑,通過改變固體粉(fen)末(mo)的親(qin)水親(qin)油性(xing),使固體粉(fen)末(mo)從(cong)界面(mian)上(shang)脫附,從(cong)而(er)進(jin)入(ru)水相或進(jin)入(ru)油相而(er)使乳狀液(ye)破壞。
6、絮凝一聚結作用
由于(yu)非(fei)離子(zi)型破乳(ru)劑具有較大的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)分(fen)(fen)子(zi)質量,因此,在加熱和攪拌下,相(xiang)對(dui)分(fen)(fen)子(zi)質量較大的(de)(de)(de)(de)(de)破乳(ru)劑分(fen)(fen)散在乳(ru)狀液(ye)中,會引起細(xi)小的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)珠絮凝(ning),使分(fen)(fen)散相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)珠集合(he)成松(song)散的(de)(de)(de)(de)(de)團粒(li)。在團粒(li)內各(ge)細(xi)小液(ye)珠依然存在。這種絮凝(ning)過(guo)程(cheng)是可逆(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)。隨后的(de)(de)(de)(de)(de)聚結(jie)過(guo)程(cheng)是將這些松(song)散的(de)(de)(de)(de)(de)團粒(li)不可逆(ni)地集合(he)成大液(ye)滴(di)(di),導致(zhi)液(ye)滴(di)(di)數目減少。當液(ye)滴(di)(di)長大到一定直(zhi)徑(jing)后,因油水相(xiang)對(dui)密度的(de)(de)(de)(de)(de)差異,水與(yu)油即相(xiang)互分(fen)(fen)離。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這種理論是(shi)在高相對(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子質(zhi)量(liang)(liang)及(ji)超高相對(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子質(zhi)量(liang)(liang)破乳(ru)劑(ji)(ji)(ji)問世后出現的(de)。高相對(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子質(zhi)量(liang)(liang)及(ji)超高相對(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子質(zhi)量(liang)(liang)破乳(ru)劑(ji)(ji)(ji)的(de)加(jia)入量(liang)(liang)僅為每(mei)升幾毫克,而界(jie)面(mian)膜(mo)(mo)的(de)面(mian)積(ji)卻相當(dang)大。如將10mL水(shui)分(fen)(fen)(fen)(fen)散到原油中(zhong),所形成(cheng)的(de)油包(bao)水(shui)型乳(ru)狀液(ye)的(de)油水(shui)界(jie)面(mian)膜(mo)(mo)總面(mian)積(ji)可達6—600m2。因此(ci)微(wei)量(liang)(liang)的(de)藥劑(ji)(ji)(ji)是(shi)難于排(pai)替面(mian)積(ji)如此(ci)巨(ju)大的(de)界(jie)面(mian)膜(mo)(mo)的(de)。所提出的(de)機理認(ren)為在加(jia)熱和(he)攪(jiao)拌條件下,破乳(ru)劑(ji)(ji)(ji)有較多機會碰撞液(ye)珠界(jie)面(mian)膜(mo)(mo)或排(pai)替很少(shao)一(yi)部分(fen)(fen)(fen)(fen)活性(xing)物質(zhi)擊破界(jie)面(mian)膜(mo)(mo),使界(jie)面(mian)膜(mo)(mo)的(de)穩定性(xing)大大降低(di),因而發生絮凝(ning)、聚(ju)結(jie)。
8、界面膜褶皺變形破乳
在(zai)對乳(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)液(ye)珠(zhu)進行顯微照相(xiang)后,發現(xian)一(yi)般較穩定(ding)的(de)W/O型乳(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)均有雙層或多(duo)層水(shui)(shui)圈.而兩層水(shui)(shui)圈之間為油(you)圈。用以(yi)上幾種(zhong)理論都很難解釋這種(zhong)乳(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)的(de)破(po)乳(ru)(ru)。新提出(chu)的(de)機(ji)理認為液(ye)珠(zhu)在(zai)加熱攪(jiao)拌下,破(po)乳(ru)(ru)劑吸附于界(jie)面(mian)膜上,使界(jie)面(mian)膜發生褶皺變(bian)形(xing),從而變(bian)脆而被破(po)壞.此時液(ye)珠(zhu)內部(bu)各層水(shui)(shui)圈相(xiang)互(hu)連通開始聚(ju)結,再(zai)與其他液(ye)珠(zhu)凝(ning)聚(ju)而破(po)乳(ru)(ru)。
9、增溶機理
實際操作時人們發現使用的破乳劑的一個或(huo)少數幾個分子(zi)(zi)(zi)即可在溶液中形(xing)成膠(jiao)束(shu),這種高分子(zi)(zi)(zi)線團或(huo)膠(jiao)束(shu)可增溶乳(ru)化劑(ji)分子(zi)(zi)(zi),從而引起乳(ru)液破乳(ru)。