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(shui)混合物中的油和水(shui)。破(po)乳劑(ji)(ji)的主要成分包括(kuo)表(biao)面活性劑(ji)(ji)、有機溶劑(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力的化學物(wu)質。表(biao)面(mian)活性劑分(fen)為陰離(li)子表(biao)面(mian)活性劑、陽離(li)子表(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)、非離子(zi)表面活(huo)性劑(ji)和(he)兩性表面活(huo)性劑(ji)四種類型。在破乳劑(ji)中,常用的表面活性劑有十(shi)(shi)二(er)烷(wan)基(ji)硫(liu)酸鈉、十(shi)(shi)二(er)烷(wan)基(ji)苯(ben)磺(huang)酸鈉、十(shi)(shi)二烷基(ji)聚(ju)氧乙烯(xi)醚等(deng)。
表面活性劑的(de)作用是破壞油水混合物中(zhong)的(de)乳化物質,使(shi)其分離成油和水兩個相(xiang)。表面活性劑的(de)分子結(jie)構中含有親水基和疏水基,親水基能夠(gou)與水分子(zi)(zi)相(xiang)(xiang)互作(zuo)用,疏水基則能夠(gou)與油分子(zi)(zi)相(xiang)(xiang)互作(zuo)用。當表面活性(xing)劑加(jia)入油水混合物中時,其疏(shu)水基會與油分子(zi)相互作用,形成膠束(shu)結構,將油分(fen)子包(bao)裹在內部(bu),親水基則朝向外部(bu)與水分(fen)子相(xiang)互作用。這樣一來(lai),油水(shui)混合(he)物中(zhong)的油分(fen)子(zi)就被(bei)包(bao)裹在膠(jiao)束結構中(zhong),不(bu)再與水分子(zi)相互作用,從而實現了油(you)水分離的(de)目(mu)的(de)。
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(ji)中,常(chang)用的有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)有(you)乙醇、丙酮、甲(jia)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,使其與水分子分離。有(you)機溶劑(ji)的分子結(jie)構中(zhong)含有(you)親油基和親水基,親油基能夠與油分子(zi)相互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong),親(qin)水(shui)基(ji)則能夠(gou)與水(shui)分子(zi)相互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)。當(dang)有(you)機(ji)溶劑加入(ru)油(you)水混合物中(zhong)時,其(qi)親油(you)基會與膠束結構(gou)中(zhong)的油(you)分子(zi)相互(hu)作用,將其解離(li)出來,親水(shui)基則朝向(xiang)外(wai)部與水(shui)分子相(xiang)互作用。這樣一(yi)來,油(you)分(fen)子(zi)(zi)就(jiu)被有機溶劑溶解出來,與水(shui)分(fen)子(zi)(zi)分(fen)離開來,從而實現了油(you)水分(fen)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,從而影響破(po)乳(ru)(ru)劑的(de)分離(li)效(xiao)果。在(zai)破(po)乳(ru)(ru)劑中,常(chang)用的(de)酸和堿有(you)鹽酸、氫氧化鈉等。
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(dang)液體的(de)酸堿度發生(sheng)改變時,表面活(huo)性劑的(de)分子結構也會發生(sheng)變化,從(cong)而影響其與油(you)水混合(he)物中(zhong)的乳化(hua)物質相互作用的能力。一般來說,當液體的酸堿度(du)為中性時,破(po)乳劑(ji)的分離效(xiao)果(guo)最(zui)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(neng)夠相互作(zuo)用,破壞(huai)油水混合物中的乳化物質,使其分離成油和水兩個相。在(zai)實際應用中,需要根據具體情(qing)況選擇不同的破乳劑成分,以達到最佳的分離效果。
二、破乳劑破乳機理是什么
目前對破乳劑的(de)破乳機理尚(shang)未有統(tong)一的(de)結論。一般認(ren)為,乳狀液的(de)破壞需經歷分層、絮凝(ning)、聚結的(de)過(guo)程。根據(ju)研究結果,目前的(de)破乳機理有以下幾點(dian)。
1、破乳劑相轉移
加入破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji),發生了相(xiang)轉變,即能(neng)夠生成與乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)類型相(xiang)反的乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)狀液,此(ci)類破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji)稱為反相(xiang)破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji)。這類破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)劑(ji)與乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)的憎(zeng)水(shui)部分作用生成絡(luo)合物,從而使(shi)乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)失去乳(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)性能(neng)。
2、破乳劑的頂替作用
由于破乳(ru)(ru)劑(ji)本身具(ju)有較低的表(biao)(biao)面(mian)張力,具(ju)有很(hen)好(hao)的表(biao)(biao)面(mian)活性,很(hen)容易(yi)被(bei)吸附(fu)于油水界面(mian)上(shang)將原來的乳(ru)(ru)化劑(ji)從界面(mian)上(shang)頂替下(xia)來,而破乳(ru)(ru)劑(ji)分(fen)子又(you)不能形成結實的界面(mian)膜,因此在加熱或在機械攪拌(ban)下(xia)界面(mian)膜易(yi)被(bei)破壞而破乳(ru)(ru)。
3、破乳劑電解質的加入
對于(yu)主要靠擴散雙電(dian)(dian)層的(de)(de)排斥(chi)作用而穩定的(de)(de)稀乳狀液(ye),加入電(dian)(dian)解質(zhi)后(hou),可(ke)以壓縮其雙電(dian)(dian)星,有(you)利(li)于(yu)聚結作用的(de)(de)發生。一般帶有(you)與外相表面電(dian)(dian)荷相反(fan)的(de)(de)高價(jia)反(fan)離子有(you)較好的(de)(de)破(po)乳效軍(jun),破(po)乳時(shi)使用的(de)(de)電(dian)(dian)解質(zhi)濃度都較大。
4、破壞乳化劑
這是一類能使(shi)穩定乳(ru)(ru)狀液(ye)的(de)(de)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)遭到(dao)破(po)(po)壞(huai)(huai)的(de)(de)方(fang)法,其中最常用(yong)(yong)的(de)(de)是化(hua)(hua)學(xue)破(po)(po)壞(huai)(huai)法。例如,以皂作(zuo)(zuo)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)時,加入酸可(ke)(ke)生成表面(mian)活性較小的(de)(de)脂(zhi)肪酸,從而使(shi)乳(ru)(ru)狀液(ye)破(po)(po)壞(huai)(huai);脂(zhi)肪酸鈉、脂(zhi)肪酸鉀作(zuo)(zuo)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)時,加入高價(jia)金屬鹽,破(po)(po)壞(huai)(huai)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)結構(gou),就能達到(dao)破(po)(po)乳(ru)(ru)的(de)(de)目的(de)(de):此外,對于一些(xie)天(tian)然(ran)產(chan)物(wu)及以大(da)分子物(wu)質作(zuo)(zuo)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)乳(ru)(ru)狀液(ye),可(ke)(ke)采用(yong)(yong)微生物(wu)破(po)(po)乳(ru)(ru)即某些(xie)敷(fu)生物(wu)通(tong)過消耗表面(mian)活性劑(ji)得以生長(chang),并(bing)對乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)起生物(wu)變(bian)構(gou)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)致使(shi)乳(ru)(ru)狀液(ye)遭到(dao)破(po)(po)壞(huai)(huai)。
5、潤濕作用
對于以固體粉末穩定的(de)乳(ru)狀(zhuang)液(ye),可加入(ru)潤(run)濕性(xing)能好的(de)潤(run)濕劑,通過(guo)改變固體粉末的(de)親水親油(you)性(xing),使(shi)固體粉末從界面(mian)上脫(tuo)附,從而進(jin)入(ru)水相或進(jin)入(ru)油(you)相而使(shi)乳(ru)狀(zhuang)液(ye)破(po)壞(huai)。
6、絮凝一聚結作用
由于非(fei)離子型破(po)乳(ru)劑(ji)具有較(jiao)大的(de)(de)相(xiang)對分子質量,因(yin)此,在(zai)加熱和攪(jiao)拌下,相(xiang)對分子質量較(jiao)大的(de)(de)破(po)乳(ru)劑(ji)分散(san)在(zai)乳(ru)狀液中,會(hui)引起細小的(de)(de)液珠(zhu)絮(xu)凝,使分散(san)相(xiang)的(de)(de)液珠(zhu)集合成松(song)散(san)的(de)(de)團(tuan)粒(li)。在(zai)團(tuan)粒(li)內各細小液珠(zhu)依然(ran)存(cun)在(zai)。這(zhe)(zhe)種絮(xu)凝過(guo)程(cheng)(cheng)是可(ke)逆的(de)(de)。隨后的(de)(de)聚結過(guo)程(cheng)(cheng)是將這(zhe)(zhe)些松(song)散(san)的(de)(de)團(tuan)粒(li)不可(ke)逆地集合成大液滴,導致(zhi)液滴數目減少(shao)。當液滴長大到一(yi)定(ding)直(zhi)徑(jing)后,因(yin)油水相(xiang)對密(mi)度的(de)(de)差(cha)異,水與油即相(xiang)互分離。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這種(zhong)理論是(shi)在高(gao)相(xiang)(xiang)對分(fen)子質量(liang)(liang)及(ji)超(chao)高(gao)相(xiang)(xiang)對分(fen)子質量(liang)(liang)破乳(ru)劑問世后(hou)出現的(de)(de)(de)(de)。高(gao)相(xiang)(xiang)對分(fen)子質量(liang)(liang)及(ji)超(chao)高(gao)相(xiang)(xiang)對分(fen)子質量(liang)(liang)破乳(ru)劑的(de)(de)(de)(de)加入量(liang)(liang)僅為(wei)每升幾毫克,而界面(mian)(mian)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)積(ji)卻(que)相(xiang)(xiang)當大。如將(jiang)10mL水分(fen)散到原油中,所形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)油包(bao)水型乳(ru)狀液的(de)(de)(de)(de)油水界面(mian)(mian)膜(mo)(mo)總面(mian)(mian)積(ji)可(ke)達6—600m2。因(yin)此(ci)微(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)藥劑是(shi)難于排(pai)(pai)替面(mian)(mian)積(ji)如此(ci)巨大的(de)(de)(de)(de)界面(mian)(mian)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)。所提出的(de)(de)(de)(de)機(ji)理認為(wei)在加熱(re)和攪拌條件下,破乳(ru)劑有較(jiao)多(duo)機(ji)會碰撞液珠界面(mian)(mian)膜(mo)(mo)或(huo)排(pai)(pai)替很(hen)少一部分(fen)活性物質擊破界面(mian)(mian)膜(mo)(mo),使(shi)界面(mian)(mian)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)穩定性大大降低,因(yin)而發(fa)生絮(xu)凝、聚(ju)結(jie)。
8、界面膜褶皺變形破乳
在對乳狀(zhuang)液(ye)(ye)液(ye)(ye)珠(zhu)進行顯微照相后,發現一般較穩定的(de)W/O型乳狀(zhuang)液(ye)(ye)均有雙(shuang)層(ceng)或多層(ceng)水圈(quan).而(er)兩層(ceng)水圈(quan)之(zhi)間(jian)為油圈(quan)。用以(yi)上幾種理論都很難解(jie)釋這種乳狀(zhuang)液(ye)(ye)的(de)破乳。新提(ti)出(chu)的(de)機理認為液(ye)(ye)珠(zhu)在加熱攪拌下(xia),破乳劑吸附(fu)于(yu)界面膜(mo)上,使界面膜(mo)發生褶皺變形,從(cong)而(er)變脆而(er)被破壞.此時(shi)液(ye)(ye)珠(zhu)內部各層(ceng)水圈(quan)相互連通開始聚結,再與其(qi)他(ta)液(ye)(ye)珠(zhu)凝聚而(er)破乳。
9、增溶機理
實際操作時人們發現使用的破乳劑的一個或少(shao)數幾個分(fen)子即可在溶(rong)液中形成膠束,這種高分(fen)子線團或膠束可增溶(rong)乳(ru)化劑分(fen)子,從而引(yin)起(qi)乳(ru)液破乳(ru)。