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(he)物中(zhong)的(de)油和(he)水。破乳劑的(de)主(zhu)要成分包括(kuo)表面活性劑、有機溶劑、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)的化(hua)學物(wu)質。表(biao)面(mian)活性劑(ji)分為陰離子(zi)表(biao)面(mian)活性劑(ji)、陽離子(zi)表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)、非(fei)離子表面活性(xing)劑(ji)(ji)和(he)兩性(xing)表面活性(xing)劑(ji)(ji)四(si)種類(lei)型。在(zai)破乳(ru)劑(ji)(ji)中,常(chang)用的表面活性劑有(you)十(shi)二烷基硫酸鈉(na)、十(shi)二烷基苯(ben)磺(huang)酸鈉(na)、十(shi)二烷基聚氧乙烯醚等(deng)。
表(biao)面活(huo)性劑的作(zuo)用是破壞油水混合物中的乳化物質,使其分(fen)離成(cheng)油和(he)水兩個相。表面活性劑的分(fen)子結構中含有(you)親(qin)水基和(he)疏水基,親(qin)水基能夠(gou)與水分子(zi)相互作(zuo)用(yong),疏水基則能夠(gou)與油分子(zi)相互作(zuo)用(yong)。當(dang)表面(mian)活性劑加入油(you)水混合物中(zhong)時,其疏水基會與油(you)分(fen)子相(xiang)互作用,形成膠束結(jie)構(gou),將油分子包裹在內部,親水基(ji)則朝(chao)向外部與水分子相互作用。這樣(yang)一來,油(you)(you)水混合物中(zhong)的油(you)(you)分(fen)子就(jiu)被包裹在(zai)膠(jiao)束(shu)結構中(zhong),不再與水分子相互作用(yong),從而實現(xian)了(le)油水分離的目(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(xue)物質。在破乳(ru)劑中,常用的有機溶(rong)劑有乙醇(chun)、丙酮、甲(jia)醇(chun)等。
有機溶劑的作用是將油脂分子從膠束結構中解離出來,使其與水分子分離。有機溶劑的(de)分子結(jie)構中含有親油基和親水基,親油基能夠與油分(fen)子相(xiang)互(hu)(hu)作用,親水基則能(neng)夠與水分(fen)子相(xiang)互(hu)(hu)作用。當有(you)機溶劑加入油(you)水混合物中時,其親油(you)基會與膠束結(jie)構中的油(you)分子相(xiang)互作用,將其解(jie)離出來(lai),親水(shui)基則朝向外部與水(shui)分子相互作用。這樣(yang)一(yi)來(lai),油(you)分子就被有機溶(rong)劑溶(rong)解出來(lai),與水(shui)分子分離開來(lai),從而實現了油(you)水分離的目(mu)的。
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(ru)劑(ji)(ji)的分離效果。在(zai)破乳(ru)劑(ji)(ji)中,常用的酸(suan)和堿有鹽酸、氫氧化(hua)鈉(na)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(ye)體(ti)的酸(suan)堿(jian)度(du)發(fa)(fa)生改變時,表面活性劑的分子結構也會(hui)發(fa)(fa)生變化,從而影響其與油水混合(he)物(wu)中(zhong)的乳化物(wu)質相互作(zuo)用(yong)的能力(li)。一般來說,當液體(ti)的酸堿度為中性時(shi),破乳劑(ji)的分離效果最好。
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(gou)相互作用(yong),破壞油水混合物中的乳化物質(zhi),使其分離成(cheng)油和(he)水兩個相。在(zai)實際(ji)應用中,需要根據具體情況選擇不同的破乳劑成分(fen),以(yi)達到最佳(jia)的(de)分(fen)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)理尚未有統一(yi)的結(jie)論。一(yi)般認為,乳(ru)狀液的破(po)(po)壞需經歷分(fen)層、絮凝、聚(ju)結(jie)的過程。根據研究結(jie)果(guo),目前(qian)的破(po)(po)乳(ru)機(ji)理有以下幾點。
1、破乳劑相轉移
加入破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)劑,發生(sheng)了相(xiang)(xiang)轉變(bian),即能夠生(sheng)成與(yu)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑類型相(xiang)(xiang)反(fan)的(de)乳(ru)(ru)(ru)狀液(ye),此(ci)類破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)劑稱(cheng)為反(fan)相(xiang)(xiang)破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)劑。這類破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)劑與(yu)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑的(de)憎水部分作用生(sheng)成絡合物,從而使乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑失去乳(ru)(ru)(ru)化(hua)性能。
2、破乳劑的頂替作用
由于破(po)乳劑(ji)(ji)本身具有較低的(de)表面(mian)(mian)(mian)張力,具有很(hen)好的(de)表面(mian)(mian)(mian)活性,很(hen)容易(yi)被(bei)吸附于油(you)水界面(mian)(mian)(mian)上將原來的(de)乳化劑(ji)(ji)從界面(mian)(mian)(mian)上頂替下來,而破(po)乳劑(ji)(ji)分子又不(bu)能形成(cheng)結實的(de)界面(mian)(mian)(mian)膜,因此(ci)在加熱或在機(ji)械攪(jiao)拌下界面(mian)(mian)(mian)膜易(yi)被(bei)破(po)壞(huai)而破(po)乳。
3、破乳劑電解質的加入
對于主要靠(kao)擴散雙電(dian)(dian)層的(de)排(pai)斥作用(yong)而(er)穩定(ding)的(de)稀(xi)乳狀液,加入電(dian)(dian)解質后,可以壓(ya)縮其雙電(dian)(dian)星,有(you)利于聚結作用(yong)的(de)發生。一般帶有(you)與外(wai)相表面電(dian)(dian)荷相反的(de)高(gao)價反離子有(you)較(jiao)好的(de)破乳效軍,破乳時使用(yong)的(de)電(dian)(dian)解質濃度都較(jiao)大。
4、破壞乳化劑
這是一(yi)類能使(shi)穩定(ding)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)的(de)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)劑(ji)遭到破壞(huai)的(de)方(fang)法,其中最常用(yong)的(de)是化(hua)學破壞(huai)法。例如,以(yi)皂(zao)作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)劑(ji)時,加入酸(suan)可(ke)(ke)生成表面活(huo)性較小的(de)脂肪(fang)酸(suan),從(cong)而使(shi)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)破壞(huai);脂肪(fang)酸(suan)鈉、脂肪(fang)酸(suan)鉀作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)劑(ji)時,加入高(gao)價金(jin)屬鹽,破壞(huai)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)劑(ji)的(de)化(hua)學結構(gou),就能達到破乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)的(de)目(mu)的(de):此外,對(dui)于一(yi)些天然產物(wu)及以(yi)大分子(zi)物(wu)質(zhi)作(zuo)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)劑(ji)的(de)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye),可(ke)(ke)采(cai)用(yong)微生物(wu)破乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)即某些敷生物(wu)通過(guo)消耗(hao)表面活(huo)性劑(ji)得以(yi)生長,并(bing)對(dui)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)劑(ji)起生物(wu)變構(gou)作(zuo)用(yong)致使(shi)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)遭到破壞(huai)。
5、潤濕作用
對于(yu)以固體(ti)粉末(mo)穩定的(de)乳狀(zhuang)液(ye),可加入(ru)潤濕性能好的(de)潤濕劑(ji),通(tong)過改變固體(ti)粉末(mo)的(de)親水(shui)親油(you)性,使(shi)固體(ti)粉末(mo)從界(jie)面上脫附,從而(er)進入(ru)水(shui)相或進入(ru)油(you)相而(er)使(shi)乳狀(zhuang)液(ye)破壞。
6、絮凝一聚結作用
由(you)于非(fei)離子(zi)(zi)型破乳劑(ji)(ji)具有較大的(de)(de)(de)(de)相對(dui)分(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang),因此,在加熱和攪拌下,相對(dui)分(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)較大的(de)(de)(de)(de)破乳劑(ji)(ji)分(fen)(fen)散在乳狀液中,會引起細小的(de)(de)(de)(de)液珠絮凝(ning),使(shi)分(fen)(fen)散相的(de)(de)(de)(de)液珠集合(he)成(cheng)松散的(de)(de)(de)(de)團(tuan)粒。在團(tuan)粒內各細小液珠依然存(cun)在。這種絮凝(ning)過程是(shi)可(ke)逆(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)。隨后的(de)(de)(de)(de)聚結(jie)過程是(shi)將這些松散的(de)(de)(de)(de)團(tuan)粒不可(ke)逆(ni)(ni)地集合(he)成(cheng)大液滴(di),導致液滴(di)數目減少。當液滴(di)長大到(dao)一(yi)定直徑(jing)后,因油水(shui)相對(dui)密(mi)度的(de)(de)(de)(de)差異,水(shui)與油即(ji)相互分(fen)(fen)離。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這種理論是在高(gao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子(zi)(zi)(zi)質量(liang)(liang)及(ji)超高(gao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子(zi)(zi)(zi)質量(liang)(liang)破乳劑問世后出現的(de)(de)。高(gao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子(zi)(zi)(zi)質量(liang)(liang)及(ji)超高(gao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子(zi)(zi)(zi)質量(liang)(liang)破乳劑的(de)(de)加入(ru)量(liang)(liang)僅為每(mei)升幾毫克,而界(jie)(jie)面(mian)膜(mo)的(de)(de)面(mian)積卻(que)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)大。如(ru)將10mL水(shui)(shui)分(fen)散到(dao)原油中,所形成的(de)(de)油包水(shui)(shui)型乳狀液的(de)(de)油水(shui)(shui)界(jie)(jie)面(mian)膜(mo)總面(mian)積可達6—600m2。因此微量(liang)(liang)的(de)(de)藥劑是難于排替(ti)(ti)面(mian)積如(ru)此巨(ju)大的(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)膜(mo)的(de)(de)。所提出的(de)(de)機理認為在加熱(re)和攪拌條件(jian)下,破乳劑有較多(duo)機會(hui)碰撞液珠(zhu)界(jie)(jie)面(mian)膜(mo)或排替(ti)(ti)很少一(yi)部分(fen)活性(xing)物(wu)質擊破界(jie)(jie)面(mian)膜(mo),使界(jie)(jie)面(mian)膜(mo)的(de)(de)穩定性(xing)大大降低,因而發生絮凝、聚結。
8、界面膜褶皺變形破乳
在(zai)對乳(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)(ye)(ye)液(ye)(ye)(ye)(ye)珠(zhu)進行顯微照相(xiang)后(hou),發現一般較(jiao)穩定的(de)W/O型(xing)乳(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)(ye)(ye)均有雙層或多(duo)層水圈.而(er)兩層水圈之間為(wei)油圈。用(yong)以上幾(ji)種理論都很難解釋這種乳(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)破乳(ru)。新(xin)提出(chu)的(de)機(ji)理認為(wei)液(ye)(ye)(ye)(ye)珠(zhu)在(zai)加熱攪(jiao)拌下,破乳(ru)劑吸(xi)附于界(jie)面(mian)膜(mo)上,使界(jie)面(mian)膜(mo)發生褶(zhe)皺變(bian)形,從而(er)變(bian)脆而(er)被破壞.此時液(ye)(ye)(ye)(ye)珠(zhu)內部各層水圈相(xiang)互連通開始聚(ju)(ju)結(jie),再與其他液(ye)(ye)(ye)(ye)珠(zhu)凝聚(ju)(ju)而(er)破乳(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(fen)(fen)子即可在溶液中形(xing)成(cheng)膠(jiao)束,這種高(gao)分(fen)(fen)子線(xian)團或(huo)膠(jiao)束可增溶乳(ru)化劑分(fen)(fen)子,從而引起乳(ru)液破乳(ru)。