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)水混合物(wu)中的油(you)和水。破乳劑的主(zhu)要成分包括表面活(huo)性劑、有機溶劑(ji)、酸、堿(jian)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質。表面(mian)活(huo)性劑(ji)分為(wei)陰離子(zi)表面(mian)活(huo)性劑(ji)、陽離子(zi)表面(mian)活性(xing)(xing)劑、非離(li)子表(biao)面活性(xing)(xing)劑和兩性(xing)(xing)表(biao)面活性(xing)(xing)劑四(si)種類型。在破乳劑中,常用的表面活性(xing)劑有十(shi)二烷(wan)(wan)基硫(liu)酸鈉(na)(na)、十(shi)二烷(wan)(wan)基苯(ben)磺酸鈉(na)(na)、十(shi)二烷基聚氧乙烯醚等。
表面活性劑的作用是破壞(huai)油水混合(he)物中(zhong)的乳化(hua)物質,使其分離成(cheng)油和水(shui)兩個相。表面活性劑的(de)分子結構中含有親(qin)水(shui)基和疏水(shui)基,親(qin)水(shui)基(ji)能夠(gou)(gou)與(yu)(yu)水分子相互作用(yong),疏水基(ji)則(ze)能夠(gou)(gou)與(yu)(yu)油分子相互作用(yong)。當表面活性劑加入油水混合物中時,其疏(shu)水基會與油分子相(xiang)互作用,形成膠(jiao)束結構,將油(you)分子包裹在內部,親水基則朝向外部與水分子相互(hu)作(zuo)用。這樣一來,油水(shui)混合(he)物中(zhong)的油分子就被(bei)包(bao)裹在(zai)膠束結(jie)構(gou)中(zhong),不(bu)再與水分子相互(hu)作用,從而實現了油水分離的目的。
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(zhong),常用的有機溶(rong)劑有乙醇(chun)(chun)、丙酮、甲(jia)醇(chun)(chun)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(fen)離(li)。有機溶劑的(de)分(fen)子結構(gou)中含有親(qin)(qin)油基(ji)(ji)和親(qin)(qin)水基(ji)(ji),親(qin)(qin)油基(ji)(ji)能(neng)夠與(yu)油分子相(xiang)互作用(yong),親水(shui)基則能夠與(yu)水(shui)分子相(xiang)互作用(yong)。當(dang)有機溶劑加入油(you)水混(hun)合物(wu)中時,其(qi)親油(you)基會與膠束結構中的油(you)分子相(xiang)互作用,將其解離出來,親水基則朝向外部與(yu)水分子(zi)相互作用。這樣一來,油(you)分(fen)(fen)子(zi)(zi)就被有機(ji)溶劑溶解出來,與(yu)水(shui)分(fen)(fen)子(zi)(zi)分(fen)(fen)離開(kai)來,從而實現了(le)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,從而影響破乳(ru)(ru)劑的分(fen)離效果(guo)。在破乳(ru)(ru)劑中,常用的酸和堿有鹽酸(suan)、氫氧化鈉(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。當液體的(de)酸堿度(du)發生改變(bian)時,表(biao)面活性劑的(de)分(fen)子結(jie)構也會發生變(bian)化,從而影響其與(yu)油水混(hun)合物中的乳化物質(zhi)相互作(zuo)用的能(neng)力。一般來(lai)說,當(dang)液體的(de)酸堿度為中性時,破乳劑的(de)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(xiang)互(hu)作用(yong),破壞(huai)油水混(hun)合物(wu)中(zhong)的(de)乳化物(wu)質,使(shi)其分離成油和水兩(liang)個(ge)相。在(zai)實際應用中,需(xu)要根(gen)據具體情況(kuang)選擇不同的破乳劑成分,以達(da)到(dao)最佳的分離(li)效(xiao)果。
二、破乳劑破乳機理是什么
目前對破乳(ru)劑的(de)破乳(ru)機理尚未有統一的(de)結論。一般(ban)認為(wei),乳(ru)狀(zhuang)液的(de)破壞(huai)需經歷(li)分層、絮凝、聚結的(de)過程(cheng)。根(gen)據研究結果(guo),目前的(de)破乳(ru)機理有以(yi)下幾點。
1、破乳劑相轉移
加入破乳(ru)(ru)劑,發生了相(xiang)轉變,即(ji)能夠(gou)生成(cheng)與(yu)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)劑類(lei)(lei)型相(xiang)反的乳(ru)(ru)狀液,此類(lei)(lei)破乳(ru)(ru)劑稱為反相(xiang)破乳(ru)(ru)劑。這類(lei)(lei)破乳(ru)(ru)劑與(yu)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)劑的憎水部分(fen)作用生成(cheng)絡合(he)物(wu),從(cong)而(er)使乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)劑失去乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)性能。
2、破乳劑的頂替作用
由(you)于破乳(ru)劑本身具有(you)較低的表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力,具有(you)很(hen)好的表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性,很(hen)容易被吸附于油水界(jie)面(mian)(mian)(mian)上(shang)將原來的乳(ru)化劑從界(jie)面(mian)(mian)(mian)上(shang)頂替下來,而破乳(ru)劑分子(zi)又(you)不能(neng)形成結實的界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo),因此在加熱(re)或在機械攪拌下界(jie)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)易被破壞(huai)而破乳(ru)。
3、破乳劑電解質的加入
對(dui)于主要靠擴散雙電(dian)層(ceng)的(de)(de)排斥作用(yong)(yong)而穩定的(de)(de)稀乳狀液,加入電(dian)解(jie)質(zhi)后,可以壓縮其(qi)雙電(dian)星(xing),有(you)利于聚結作用(yong)(yong)的(de)(de)發(fa)生。一(yi)般(ban)帶(dai)有(you)與外相表面電(dian)荷相反的(de)(de)高價反離子有(you)較(jiao)好的(de)(de)破乳效軍,破乳時使用(yong)(yong)的(de)(de)電(dian)解(jie)質(zhi)濃度都較(jiao)大。
4、破壞乳化劑
這(zhe)是一(yi)類(lei)能使穩(wen)定乳(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye)的(de)(de)(de)(de)乳(ru)(ru)化劑(ji)遭到破(po)壞(huai)的(de)(de)(de)(de)方法(fa),其中最常用(yong)的(de)(de)(de)(de)是化學破(po)壞(huai)法(fa)。例如,以皂作(zuo)乳(ru)(ru)化劑(ji)時,加入酸(suan)可(ke)生(sheng)(sheng)成表面活性較小的(de)(de)(de)(de)脂肪酸(suan),從而使乳(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye)破(po)壞(huai);脂肪酸(suan)鈉(na)、脂肪酸(suan)鉀作(zuo)乳(ru)(ru)化劑(ji)時,加入高價(jia)金屬(shu)鹽,破(po)壞(huai)乳(ru)(ru)化劑(ji)的(de)(de)(de)(de)化學結構(gou),就能達到破(po)乳(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de):此外,對于(yu)一(yi)些天(tian)然產物(wu)及以大分子物(wu)質作(zuo)乳(ru)(ru)化劑(ji)的(de)(de)(de)(de)乳(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye),可(ke)采用(yong)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)破(po)乳(ru)(ru)即某(mou)些敷生(sheng)(sheng)物(wu)通過消耗表面活性劑(ji)得以生(sheng)(sheng)長,并(bing)對乳(ru)(ru)化劑(ji)起生(sheng)(sheng)物(wu)變構(gou)作(zuo)用(yong)致使乳(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye)遭到破(po)壞(huai)。
5、潤濕作用
對于以(yi)固(gu)體粉末(mo)穩(wen)定(ding)的乳狀液,可加入潤濕性能好的潤濕劑,通過改變固(gu)體粉末(mo)的親水(shui)親油(you)性,使固(gu)體粉末(mo)從界面上脫(tuo)附,從而進入水(shui)相或進入油(you)相而使乳狀液破壞。
6、絮凝一聚結作用
由(you)于非離子(zi)型破乳(ru)(ru)劑具有(you)較大(da)(da)的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)(fen)子(zi)質量,因(yin)(yin)此,在(zai)加(jia)熱和攪拌下,相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)(fen)子(zi)質量較大(da)(da)的(de)(de)破乳(ru)(ru)劑分(fen)(fen)散在(zai)乳(ru)(ru)狀(zhuang)液(ye)(ye)中,會引(yin)起細(xi)小(xiao)的(de)(de)液(ye)(ye)珠(zhu)絮凝,使分(fen)(fen)散相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)液(ye)(ye)珠(zhu)集合成松散的(de)(de)團(tuan)粒。在(zai)團(tuan)粒內各細(xi)小(xiao)液(ye)(ye)珠(zhu)依然存在(zai)。這種絮凝過(guo)程是(shi)可(ke)逆的(de)(de)。隨后的(de)(de)聚結過(guo)程是(shi)將這些松散的(de)(de)團(tuan)粒不可(ke)逆地集合成大(da)(da)液(ye)(ye)滴,導致液(ye)(ye)滴數目減少。當液(ye)(ye)滴長大(da)(da)到(dao)一定直徑后,因(yin)(yin)油(you)水相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)密度的(de)(de)差異,水與油(you)即相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)分(fen)(fen)離。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這(zhe)種理論是在(zai)(zai)高(gao)(gao)相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子質量及(ji)超高(gao)(gao)相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子質量破(po)(po)乳(ru)(ru)劑問世后(hou)出(chu)現的(de)(de)。高(gao)(gao)相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子質量及(ji)超高(gao)(gao)相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)子質量破(po)(po)乳(ru)(ru)劑的(de)(de)加入量僅為每(mei)升幾毫克,而界(jie)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)面(mian)(mian)積(ji)(ji)卻相(xiang)(xiang)當(dang)大。如將10mL水(shui)(shui)分(fen)散到原油(you)(you)中(zhong),所形(xing)成的(de)(de)油(you)(you)包水(shui)(shui)型乳(ru)(ru)狀液的(de)(de)油(you)(you)水(shui)(shui)界(jie)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)總(zong)面(mian)(mian)積(ji)(ji)可達6—600m2。因此微量的(de)(de)藥(yao)劑是難于排替面(mian)(mian)積(ji)(ji)如此巨大的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)。所提出(chu)的(de)(de)機(ji)理認為在(zai)(zai)加熱和攪拌條件下,破(po)(po)乳(ru)(ru)劑有較多機(ji)會碰撞液珠界(jie)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)或排替很(hen)少(shao)一部分(fen)活性物質擊破(po)(po)界(jie)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo),使(shi)界(jie)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)穩定性大大降低(di),因而發生絮凝(ning)、聚結。
8、界面膜褶皺變形破乳
在對乳(ru)狀液(ye)(ye)(ye)液(ye)(ye)(ye)珠進行顯微(wei)照相(xiang)后,發現一般較(jiao)穩定的W/O型乳(ru)狀液(ye)(ye)(ye)均有雙層(ceng)(ceng)或(huo)多層(ceng)(ceng)水(shui)(shui)圈.而兩(liang)層(ceng)(ceng)水(shui)(shui)圈之間為油圈。用以上幾(ji)種理論都(dou)很難解釋(shi)這種乳(ru)狀液(ye)(ye)(ye)的破乳(ru)。新(xin)提出(chu)的機(ji)理認為液(ye)(ye)(ye)珠在加熱(re)攪拌下,破乳(ru)劑(ji)吸附于界面(mian)膜(mo)上,使界面(mian)膜(mo)發生(sheng)褶(zhe)皺變形(xing),從而變脆而被破壞.此時液(ye)(ye)(ye)珠內部各層(ceng)(ceng)水(shui)(shui)圈相(xiang)互連通開始聚(ju)結,再與其他液(ye)(ye)(ye)珠凝聚(ju)而破乳(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)少數幾個分子(zi)(zi)即可(ke)在溶液中(zhong)形(xing)成膠(jiao)束,這種高分子(zi)(zi)線(xian)團(tuan)或(huo)膠(jiao)束可(ke)增溶乳化(hua)劑(ji)分子(zi)(zi),從(cong)而引起(qi)乳液破乳。