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,主要用于分離油水混合物中的油和水。破乳劑的主要成分(fen)包括表面活性劑、有機溶劑、酸、堿等(deng)。
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力(li)的(de)化(hua)學物質。表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑分為陰(yin)離子表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑、陽離子表面(mian)(mian)活性(xing)劑、非離子表面活性(xing)劑和兩性(xing)表面活性(xing)劑四種類型。在破乳劑中(zhong),常用(yong)的表面活性劑有十二烷(wan)基硫酸鈉(na)、十二烷(wan)基苯磺酸鈉(na)、十二烷基聚(ju)氧(yang)乙烯醚(mi)等。
表(biao)面活性劑的作用(yong)是破壞油水混合物中的乳化物質,使其分離成油和水兩個相(xiang)。表面活(huo)性劑(ji)的分子結(jie)構中含有親水基和疏水基,親水基(ji)能夠與(yu)水分子相互作用,疏水基(ji)則能夠與(yu)油分子相互作用。當表(biao)面(mian)活性(xing)劑加入油水混合物(wu)中時,其疏水基會與油分子相(xiang)互作用,形成膠(jiao)束結構,將油分(fen)子(zi)包裹在內部,親(qin)水(shui)基則朝向外部與水(shui)分(fen)子(zi)相互作用。這樣(yang)一來,油水混(hun)合物(wu)中(zhong)的油分(fen)子就被包裹在膠(jiao)束結構中(zhong),不再與水分子相互(hu)作用,從(cong)而實現了油(you)水分離的目(mu)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(ru)劑中,常用(yong)的有機溶劑有乙醇、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)(zi)分離。有(you)(you)機溶劑的分子(zi)(zi)結構中(zhong)含有(you)(you)親油(you)基(ji)和(he)親水(shui)基(ji),親油(you)基(ji)能夠與油分子相互作用(yong),親水基(ji)則能夠與水分子相互作用(yong)。當有(you)機溶劑加入油水混(hun)合物中時,其(qi)親油基(ji)會與膠束結(jie)構中的油分子相互作用,將其解離出(chu)來,親水(shui)基則(ze)朝(chao)向外部與水(shui)分子(zi)相互作用。這樣一來,油分子就被(bei)有機(ji)溶(rong)劑溶(rong)解出來,與水分子分離(li)開來,從而實現了(le)油水分離的(de)目的(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(cong)而影響破乳劑(ji)的分離效(xiao)果(guo)。在破乳劑(ji)中,常用的酸和堿有(you)鹽酸、氫(qing)氧化鈉等。
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(ti)的(de)酸堿度發生改(gai)變時,表(biao)面活性劑的(de)分子結構(gou)也會發生變化,從(cong)而影響(xiang)其與油水混合(he)物(wu)中的(de)乳化物(wu)質相(xiang)互作用的(de)能力。一般來說,當液體的酸堿度為中性時,破乳劑(ji)的分離(li)效果最好。
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(xiang)互作(zuo)用,破壞(huai)油(you)水混合物中的乳化(hua)物質(zhi),使其分離成油(you)和水兩個相。在實際應(ying)用(yong)中,需要根據具體(ti)情況選擇不同的(de)破乳劑成分,以達到最佳的分離效果。
二、破乳劑破乳機理是什么
目前(qian)對破(po)乳劑(ji)的(de)破(po)乳機理尚(shang)未(wei)有統一(yi)的(de)結(jie)論。一(yi)般認為(wei),乳狀液的(de)破(po)壞需經歷分層、絮(xu)凝(ning)、聚(ju)結(jie)的(de)過程(cheng)。根據研究結(jie)果,目前(qian)的(de)破(po)乳機理有以下幾點。
1、破乳劑相轉移
加入破(po)乳(ru)劑(ji),發生了相轉變,即能夠生成與乳(ru)化劑(ji)類型相反的乳(ru)狀液,此類破(po)乳(ru)劑(ji)稱為反相破(po)乳(ru)劑(ji)。這類破(po)乳(ru)劑(ji)與乳(ru)化劑(ji)的憎水(shui)部分作(zuo)用生成絡合物(wu),從(cong)而使乳(ru)化劑(ji)失去乳(ru)化性能。
2、破乳劑的頂替作用
由于(yu)破(po)乳劑本身具(ju)有較低(di)的表(biao)面張力,具(ju)有很(hen)(hen)好的表(biao)面活性(xing),很(hen)(hen)容易被吸附(fu)于(yu)油水界面上將原來的乳化劑從界面上頂替下來,而(er)破(po)乳劑分子(zi)又不能形成結(jie)實的界面膜,因此在加熱或在機械攪拌下界面膜易被破(po)壞而(er)破(po)乳。
3、破乳劑電解質的加入
對于主要靠擴散雙電(dian)層的排斥作(zuo)用而穩定(ding)的稀乳(ru)狀(zhuang)液,加入電(dian)解質后,可以壓縮其(qi)雙電(dian)星,有利于聚結作(zuo)用的發生。一般帶有與外(wai)相表面(mian)電(dian)荷相反(fan)(fan)的高價反(fan)(fan)離子有較好的破乳(ru)效軍(jun),破乳(ru)時使用的電(dian)解質濃(nong)度都較大。
4、破壞乳化劑
這是一類能(neng)使穩(wen)定乳(ru)(ru)(ru)狀液(ye)的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑遭(zao)到破(po)壞(huai)的(de)(de)方法(fa),其中(zhong)最常用(yong)的(de)(de)是化(hua)學破(po)壞(huai)法(fa)。例如,以(yi)皂作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑時,加入酸可生成表(biao)面活性較小的(de)(de)脂(zhi)肪(fang)酸,從而(er)使乳(ru)(ru)(ru)狀液(ye)破(po)壞(huai);脂(zhi)肪(fang)酸鈉、脂(zhi)肪(fang)酸鉀(jia)作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑時,加入高價金屬(shu)鹽,破(po)壞(huai)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑的(de)(de)化(hua)學結構,就能(neng)達到破(po)乳(ru)(ru)(ru)的(de)(de)目的(de)(de):此外,對于一些天然產物及以(yi)大分子物質作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)狀液(ye),可采用(yong)微生物破(po)乳(ru)(ru)(ru)即某(mou)些敷生物通過(guo)消耗表(biao)面活性劑得以(yi)生長(chang),并對乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑起生物變構作(zuo)用(yong)致使乳(ru)(ru)(ru)狀液(ye)遭(zao)到破(po)壞(huai)。
5、潤濕作用
對于以固體粉末(mo)(mo)穩定的乳狀(zhuang)液,可(ke)加入潤濕性能好的潤濕劑(ji),通過改變固體粉末(mo)(mo)的親水親油(you)性,使(shi)固體粉末(mo)(mo)從界面(mian)上脫附(fu),從而進入水相或(huo)進入油(you)相而使(shi)乳狀(zhuang)液破(po)壞。
6、絮凝一聚結作用
由于(yu)非離子型(xing)破乳劑具有較大的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)(fen)(fen)子質量,因此,在加(jia)熱和攪拌(ban)下,相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)(fen)(fen)子質量較大的(de)(de)(de)(de)(de)破乳劑分(fen)(fen)(fen)散(san)在乳狀液中,會引(yin)起細小的(de)(de)(de)(de)(de)液珠絮凝,使分(fen)(fen)(fen)散(san)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)液珠集合成松散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)團(tuan)(tuan)粒(li)。在團(tuan)(tuan)粒(li)內各細小液珠依然存在。這種絮凝過(guo)程是(shi)可逆的(de)(de)(de)(de)(de)。隨后的(de)(de)(de)(de)(de)聚結(jie)過(guo)程是(shi)將(jiang)這些(xie)松散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)團(tuan)(tuan)粒(li)不可逆地集合成大液滴(di),導致液滴(di)數目(mu)減少(shao)。當(dang)液滴(di)長(chang)大到一(yi)定直徑后,因油水相(xiang)(xiang)對(dui)密(mi)度的(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi),水與油即(ji)相(xiang)(xiang)互分(fen)(fen)(fen)離。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這種理論是在(zai)高相(xiang)對分(fen)子(zi)質(zhi)(zhi)量及(ji)超高相(xiang)對分(fen)子(zi)質(zhi)(zhi)量破乳劑(ji)問世后出現(xian)的(de)(de)。高相(xiang)對分(fen)子(zi)質(zhi)(zhi)量及(ji)超高相(xiang)對分(fen)子(zi)質(zhi)(zhi)量破乳劑(ji)的(de)(de)加(jia)入量僅(jin)為(wei)每升(sheng)幾毫克,而界(jie)(jie)面膜(mo)(mo)的(de)(de)面積卻相(xiang)當大(da)。如將10mL水(shui)分(fen)散到(dao)原油中(zhong),所(suo)(suo)形(xing)成的(de)(de)油包水(shui)型乳狀液的(de)(de)油水(shui)界(jie)(jie)面膜(mo)(mo)總面積可達6—600m2。因(yin)此(ci)微量的(de)(de)藥劑(ji)是難于排替面積如此(ci)巨大(da)的(de)(de)界(jie)(jie)面膜(mo)(mo)的(de)(de)。所(suo)(suo)提出的(de)(de)機(ji)理認(ren)為(wei)在(zai)加(jia)熱和(he)攪拌條件下,破乳劑(ji)有較多機(ji)會碰撞液珠界(jie)(jie)面膜(mo)(mo)或(huo)排替很少一部分(fen)活性(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)擊(ji)破界(jie)(jie)面膜(mo)(mo),使界(jie)(jie)面膜(mo)(mo)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)大(da)大(da)降低,因(yin)而發生絮(xu)凝、聚結(jie)。
8、界面膜褶皺變形破乳
在對乳(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)液(ye)珠進行(xing)顯微(wei)照(zhao)相(xiang)后,發(fa)現一般較穩(wen)定的W/O型(xing)乳(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)均有雙層或(huo)多層水(shui)圈(quan).而兩層水(shui)圈(quan)之間為(wei)油圈(quan)。用以上幾種理論都很難解(jie)釋這(zhe)種乳(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)的破(po)乳(ru)(ru)。新(xin)提出的機理認(ren)為(wei)液(ye)珠在加熱(re)攪拌(ban)下,破(po)乳(ru)(ru)劑吸附(fu)于界(jie)面膜(mo)上,使界(jie)面膜(mo)發(fa)生褶皺變(bian)(bian)形,從而變(bian)(bian)脆而被破(po)壞.此(ci)時液(ye)珠內部各(ge)層水(shui)圈(quan)相(xiang)互連通開(kai)始聚(ju)結,再與其他液(ye)珠凝聚(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(yi)個(ge)或少數幾個(ge)分子(zi)即(ji)可在溶液中形成膠(jiao)束(shu)(shu),這種(zhong)高分子(zi)線團或膠(jiao)束(shu)(shu)可增溶乳化劑分子(zi),從而引起(qi)乳液破乳。