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(hun)合物中的(de)油和(he)水。破乳劑的(de)主要成分(fen)包(bao)括表(biao)面活性劑、有機溶(rong)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(zhang)力的(de)化學物質(zhi)。表(biao)面(mian)活性劑(ji)分為陰離(li)子(zi)表(biao)面(mian)活性劑(ji)、陽離(li)子(zi)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)、非(fei)離子(zi)表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)和兩(liang)性(xing)表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)四種類型。在(zai)破乳劑(ji)(ji)(ji)中,常用的表(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)有十(shi)二(er)烷基(ji)硫酸(suan)鈉(na)(na)、十(shi)二(er)烷基(ji)苯磺酸(suan)鈉(na)(na)、十(shi)二烷基聚氧乙(yi)烯醚等。
表面活性劑的作(zuo)用是(shi)破壞油水混合物中的乳化物質,使其分離成油和水(shui)(shui)兩個相。表(biao)面活性劑的分子結構中含有親水(shui)(shui)基(ji)和疏水(shui)(shui)基(ji),親水(shui)(shui)基能夠與(yu)水分(fen)子(zi)相互作用,疏水基則能夠與(yu)油分(fen)子(zi)相互作用。當表面活性劑加入油水混合物中時,其疏水基會(hui)與(yu)油分(fen)子相互作用,形成(cheng)膠束結構,將油分子包(bao)裹(guo)在內部,親水基(ji)則朝向外(wai)部與水分子相互作用。這樣一來,油水混合物中(zhong)的(de)油分子就被包裹在膠束結構中(zhong),不再與水(shui)分子(zi)相互作用,從而實現了油(you)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(wu)質。在破乳劑中,常用的有機溶劑有乙醇、丙酮、甲醇等(deng)。
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。有機溶劑的分子結構中含(han)有親油基(ji)和親水基(ji),親油基(ji)能(neng)夠(gou)與油分子相互作用(yong),親水基(ji)則(ze)能(neng)夠(gou)與水分子相互作用(yong)。當(dang)有機(ji)溶(rong)劑加入油水混合物中時(shi),其(qi)親油基會與膠束結構中的油分子相互作用,將其(qi)解離出(chu)來(lai),親水基則朝向外部(bu)與(yu)水分(fen)子(zi)相互作用(yong)。這樣一來(lai),油(you)分(fen)子就被(bei)有機(ji)溶(rong)劑(ji)溶(rong)解出來,與水分(fen)子分(fen)離(li)開來,從而(er)實現了油(you)水分離的目的。
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(ying)響(xiang)破乳劑的分離(li)效果(guo)。在破乳劑中,常用的酸和堿(jian)有(you)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(ti)的酸堿度發生改(gai)變(bian)時,表(biao)面活性劑的分子結(jie)構也會(hui)發生變(bian)化,從而(er)影響其與油(you)水混合物中的乳化物質相(xiang)互(hu)作用(yong)的能力。一(yi)般來說,當(dang)液(ye)體(ti)的酸堿度為中性時(shi),破乳劑(ji)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。這些成分能夠相互作(zuo)用,破壞(huai)油水混合(he)物(wu)中的乳化物(wu)質,使(shi)其分離成油和水(shui)兩個(ge)相。在(zai)實際應用中,需要根(gen)據具體情況選(xuan)擇不同的破乳劑成分,以達到最佳的(de)分離(li)效果(guo)。
二、破乳劑破乳機理是什么
目前(qian)對(dui)破(po)(po)乳劑的(de)(de)破(po)(po)乳機理尚未有統一的(de)(de)結論。一般認為,乳狀液的(de)(de)破(po)(po)壞需經歷分層、絮凝、聚結的(de)(de)過程。根(gen)據(ju)研究(jiu)結果,目前(qian)的(de)(de)破(po)(po)乳機理有以(yi)下幾點。
1、破乳劑相轉移
加入破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji),發生了相(xiang)(xiang)轉變,即(ji)能夠生成與乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)類(lei)型(xing)相(xiang)(xiang)反(fan)的乳(ru)(ru)(ru)(ru)狀液,此類(lei)破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji)稱為反(fan)相(xiang)(xiang)破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji)。這類(lei)破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji)(ji)與乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)的憎水部分作用生成絡合物(wu),從而使乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)失(shi)去乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)性能。
2、破乳劑的頂替作用
由(you)于(yu)破(po)乳(ru)(ru)劑本身具有(you)較低的(de)表(biao)面(mian)張力(li),具有(you)很好的(de)表(biao)面(mian)活(huo)性,很容易(yi)被吸附于(yu)油水界面(mian)上將原(yuan)來(lai)的(de)乳(ru)(ru)化劑從界面(mian)上頂(ding)替(ti)下(xia)來(lai),而破(po)乳(ru)(ru)劑分子又不(bu)能形(xing)成結實的(de)界面(mian)膜,因此(ci)在(zai)加(jia)熱或在(zai)機械攪拌(ban)下(xia)界面(mian)膜易(yi)被破(po)壞而破(po)乳(ru)(ru)。
3、破乳劑電解質的加入
對于(yu)主要靠(kao)擴(kuo)散雙電(dian)層的(de)排(pai)斥作用(yong)而穩定的(de)稀乳(ru)狀(zhuang)液,加(jia)入電(dian)解質后(hou),可以壓(ya)縮(suo)其雙電(dian)星,有(you)(you)利于(yu)聚結作用(yong)的(de)發生。一(yi)般帶有(you)(you)與外相(xiang)表面電(dian)荷相(xiang)反(fan)的(de)高價反(fan)離子有(you)(you)較好(hao)的(de)破(po)乳(ru)效軍,破(po)乳(ru)時使(shi)用(yong)的(de)電(dian)解質濃度都較大。
4、破壞乳化劑
這是一類能(neng)使穩定乳(ru)(ru)狀液(ye)(ye)的(de)(de)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)遭到破(po)(po)壞的(de)(de)方法,其(qi)中最常用的(de)(de)是化(hua)(hua)學(xue)破(po)(po)壞法。例(li)如,以皂作(zuo)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)時(shi),加入(ru)酸(suan)(suan)可(ke)生(sheng)成表面活(huo)性(xing)較小(xiao)的(de)(de)脂肪(fang)酸(suan)(suan),從而使乳(ru)(ru)狀液(ye)(ye)破(po)(po)壞;脂肪(fang)酸(suan)(suan)鈉、脂肪(fang)酸(suan)(suan)鉀作(zuo)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)時(shi),加入(ru)高價(jia)金屬鹽(yan),破(po)(po)壞乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)結(jie)構,就能(neng)達(da)到破(po)(po)乳(ru)(ru)的(de)(de)目(mu)的(de)(de):此(ci)外(wai),對(dui)于(yu)一些天然(ran)產物及以大分子物質(zhi)作(zuo)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)乳(ru)(ru)狀液(ye)(ye),可(ke)采用微生(sheng)物破(po)(po)乳(ru)(ru)即某些敷生(sheng)物通過(guo)消耗表面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)得以生(sheng)長(chang),并對(dui)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)起生(sheng)物變構作(zuo)用致使乳(ru)(ru)狀液(ye)(ye)遭到破(po)(po)壞。
5、潤濕作用
對于以固體(ti)粉末(mo)穩(wen)定的乳(ru)(ru)狀液,可加入潤(run)濕性(xing)能好的潤(run)濕劑,通過改變固體(ti)粉末(mo)的親(qin)水親(qin)油性(xing),使固體(ti)粉末(mo)從界(jie)面上脫附(fu),從而進入水相或進入油相而使乳(ru)(ru)狀液破壞。
6、絮凝一聚結作用
由于非離子(zi)型破乳(ru)劑(ji)具有較大的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)分子(zi)質(zhi)量,因(yin)此,在加熱和攪拌下,相(xiang)對(dui)分子(zi)質(zhi)量較大的(de)(de)(de)(de)破乳(ru)劑(ji)分散(san)在乳(ru)狀液(ye)(ye)(ye)中,會引起細小(xiao)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)珠(zhu)絮凝,使分散(san)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)珠(zhu)集(ji)合(he)成松散(san)的(de)(de)(de)(de)團粒。在團粒內(nei)各細小(xiao)液(ye)(ye)(ye)珠(zhu)依(yi)然(ran)存在。這(zhe)種絮凝過(guo)程是可逆的(de)(de)(de)(de)。隨后的(de)(de)(de)(de)聚結過(guo)程是將(jiang)這(zhe)些(xie)松散(san)的(de)(de)(de)(de)團粒不可逆地(di)集(ji)合(he)成大液(ye)(ye)(ye)滴(di),導致(zhi)液(ye)(ye)(ye)滴(di)數(shu)目減少。當(dang)液(ye)(ye)(ye)滴(di)長(chang)大到一定直徑后,因(yin)油水相(xiang)對(dui)密(mi)度的(de)(de)(de)(de)差異,水與油即相(xiang)互分離。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這種理(li)論(lun)是(shi)在(zai)高(gao)相對(dui)分子質(zhi)(zhi)量(liang)及(ji)超高(gao)相對(dui)分子質(zhi)(zhi)量(liang)破乳(ru)(ru)劑問世后出現的(de)(de)(de)。高(gao)相對(dui)分子質(zhi)(zhi)量(liang)及(ji)超高(gao)相對(dui)分子質(zhi)(zhi)量(liang)破乳(ru)(ru)劑的(de)(de)(de)加入(ru)量(liang)僅為(wei)每升幾毫(hao)克,而界面(mian)膜(mo)的(de)(de)(de)面(mian)積卻相當大(da)。如(ru)將10mL水分散(san)到原油(you)中,所形成的(de)(de)(de)油(you)包水型乳(ru)(ru)狀(zhuang)液的(de)(de)(de)油(you)水界面(mian)膜(mo)總面(mian)積可達(da)6—600m2。因此(ci)微(wei)量(liang)的(de)(de)(de)藥(yao)劑是(shi)難于排替面(mian)積如(ru)此(ci)巨大(da)的(de)(de)(de)界面(mian)膜(mo)的(de)(de)(de)。所提(ti)出的(de)(de)(de)機理(li)認為(wei)在(zai)加熱和攪拌(ban)條件(jian)下,破乳(ru)(ru)劑有較多機會(hui)碰撞液珠界面(mian)膜(mo)或排替很少一部(bu)分活性物質(zhi)(zhi)擊破界面(mian)膜(mo),使界面(mian)膜(mo)的(de)(de)(de)穩定性大(da)大(da)降低(di),因而發(fa)生絮凝、聚結。
8、界面膜褶皺變形破乳
在對(dui)乳(ru)狀液(ye)液(ye)珠(zhu)進(jin)行顯(xian)微照相(xiang)(xiang)后,發現(xian)一(yi)般(ban)較穩定的W/O型乳(ru)狀液(ye)均(jun)有雙層(ceng)或多層(ceng)水圈(quan).而兩層(ceng)水圈(quan)之間為(wei)油圈(quan)。用以(yi)上幾種(zhong)理論都(dou)很難解(jie)釋(shi)這種(zhong)乳(ru)狀液(ye)的破(po)乳(ru)。新提出的機(ji)理認為(wei)液(ye)珠(zhu)在加熱(re)攪拌下,破(po)乳(ru)劑(ji)吸附(fu)于(yu)界(jie)面膜上,使界(jie)面膜發生褶皺變形,從而變脆而被破(po)壞.此時液(ye)珠(zhu)內部各層(ceng)水圈(quan)相(xiang)(xiang)互連通(tong)開始聚結,再與其他(ta)液(ye)珠(zhu)凝聚而破(po)乳(ru)。
9、增溶機理
實際操作時人們發現使用的破乳劑的一(yi)個或(huo)少數幾個分(fen)子(zi)即(ji)可在溶(rong)液(ye)中形成膠束(shu),這(zhe)種高分(fen)子(zi)線團或(huo)膠束(shu)可增溶(rong)乳化劑分(fen)子(zi),從而引起乳液(ye)破乳。