乳化剂的表面作用及其稳定性

2021-09-13

界面的形成以及稳定机理:

1、在界面上乳化剂的密度最大,乳化剂分子在小液滴的外面形成保护膜,从几何空间结构观点来看这是合理的,从能量角度来说是符合能量最低原则的,因而形成的乳状液相对稳定;

2、因为乳状液的形成使体系界面面积大大增加,也就是对体系要做功,从而增加了体系的界面能,就导致了体系不稳定。因此,减少其界面张力,使总的界面能下降,可以增加体系的稳定性;表面活性剂作为良好的乳化剂就是能够降低界面张力。根据的“相似相溶原理”可知,乳化剂中的亲油基、亲水基会插入同性质的一侧,使其自身处于水-油界面处。在乳化的过程中,乳化剂的量与乳化温度成反比。提高乳化温度时液体分子之间的距离增加,表面层分子所受液体内部的吸引力减少,因而表面张力降低;

3、在体系中加入乳化剂后,在降低界面张力的同时,形成一层界面膜,界面膜对分散相液滴具有保护作用,使其在布朗运动中的相互碰撞的液滴不易聚结,而液滴的聚结(破坏稳定性)是以界面膜的破裂为前提,因此,界面膜的机械强度是决定乳状液稳定的主要因素之一。

当乳化剂浓度较低时,界面上吸附的分子较少,界面膜的强度较差,形成的乳状液不稳定。乳化剂浓度增高至一定程度后,界面膜则由比较紧密排列的定向吸附的分子组成,这样形成的界面膜强度高,大大提高了乳状液的稳定性。

降低体系的界面张力,是使乳状液体系稳定的必要条件:而形成较牢固的界面膜是乳状液稳定的充分条件。乳状液的形成是大自然自发运动的结果,它符合自发运动的基本规则即增熵和降能。