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了解一下剪切混合乳化機的微粒大小與外觀之關系

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了解一下剪切混合乳化機的微粒大小與外觀之關系

發布日期:2019-03-20 作者: 點擊:

對于液滴的直徑在0.1μm以下的液-液分散體系,其外觀是半透明的和透明,而不呈乳液狀,常稱為“微剪切混合乳化機”,它的性質與剪切混合乳化機有很大不同。表1分散相粒子大小與外觀的關系微粒直徑(μm)外觀>1.0μm0.1-1.0μm0.05-0.1μm<0.05μm乳白色藍白色灰白色半透明透明第二節乳化原理和剪切混合乳化機的穩定性一、乳化原理在制備剪切混合乳化機時,是將分散相以細小的液滴分散于連續相中,這兩個互不相溶的液相所形成的剪切混合乳化機是不穩定的,而通過加入少量的乳化劑則能得到穩定的剪切混合乳化機。對此,科學工作者從不同的角度提出了不同的理論解釋,這些剪切混合乳化機的穩定機理,對研究、生產剪切混合乳化機的化妝品有著重要的理論指導意義。

(一)定向楔理論這是1929年哈金斯(Harkins)早期提出的剪切混合乳化機穩定理論。他認為在界面上乳化劑的密度最大,乳化劑分子以橫截面較大的一端定向的指向分散介質,即總是以“大頭朝外,小頭朝里”的方式在小液滴的外面形成保護膜,他認為在界面上乳化劑的密度最大,乳化劑分子以橫截面較大的一端定向的指向分散介質,即總是以“大頭朝外,小頭朝里”的方式在小液滴的外面形成保護膜,從幾何空間結構觀點來看這是合理的,從能量角度來說是復合能量最低原則的,因而形成的剪切混合乳化機相對穩定。

并以此可解釋乳化劑為一價金屬皂液及二價金屬皂液時,形成穩定的剪切混合乳化機的機理。乳化劑為一價金屬皂在油-水界面上作定向排列時,以具有較大極性頭基團伸向水相;非極性的碳氫鍵深入油相,這時不僅降低了界面張力,而且也形成了一層保護膜,由于一價金屬皂的極性部分之橫界面比非極性碳氫鍵的橫界面大,于是橫界面大的一端排在外圈,這樣外相水就把內相油完全包圍起來,形成穩定的O/W型的剪切混合乳化機。而乳化劑為二價金屬皂液時,由于非極性碳氫鍵的橫界面比極性基團的橫界面大,于是極性基團(親水的)伸向內相,所以內相是水,而非極性碳氫鍵(大頭)伸向外相,外相是油相,這樣就形成了穩定的W/O型剪切混合乳化機。

這種形成剪切混合乳化機的方式,乳化劑分子在界面上的排列就像木楔插入內相一樣,故稱為“定向楔”理論。乳化劑分子在界面上的排列就像木楔插入內相一樣,故稱為“定向楔”理論。此理論雖能定性的解釋許多形成不同類型剪切混合乳化機的原因,但常有不能用它解釋的實例。理論上不足之處在于它只是從幾何結構來考慮剪切混合乳化機的穩定性,實際影響剪切混合乳化機穩定的因素是多方面的。何況從幾何上看,剪切混合乳化機液滴的大小比乳化劑的分子要大得多,故液滴得曲表面對于其上得定向分子而言,實際近于平面,故乳化劑分子兩端的大小就不是重要的,無所謂楔形插入了。

(二)界面張力理論這種理論認為界面張力是影響剪切混合乳化機穩定性的一個主要因素。因為剪切混合乳化機的形成必然使體系界面積大大增加,也就是對體系要做功,從而增加了體系的界面能,這就是體系不穩定的來源。

因此,為了增加體系的穩定性,可減少其界面張力,使總的界面能下降。由于表面活性劑能夠降低界面張力,因此是良好的乳化劑。凡能降低界面張力的添加物都有利于剪切混合乳化機的形成及穩定。在研究一系列的同族脂肪酸作乳化劑的效應時也說明了這一點。隨著碳鏈的增長,界面張力的降低逐漸增大,乳化效應也逐漸增強,形成較高穩定性的剪切混合乳化機。但是,低的界面張力并不是決定剪切混合乳化機穩定性的唯一因素。有些低碳醇(如戊醇)能將油-水界面張力降至很低,但卻不能形成穩定的剪切混合乳化機。

剪切混合乳化機

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