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)水混合物中(zhong)的(de)油(you)和水。破乳劑的(de)主要成分(fen)包括(kuo)表面活性劑、有機溶劑(ji)、酸(suan)、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(zhang)力的化學物質(zhi)。表(biao)面(mian)活性劑分為陰離子(zi)表(biao)面(mian)活性劑、陽離子(zi)表(biao)面(mian)活(huo)性劑、非(fei)離子表面(mian)活(huo)性劑和兩(liang)性表面(mian)活(huo)性劑四種類(lei)型。在破乳劑中(zhong),常用的表面活(huo)性劑有十(shi)二烷基硫酸(suan)鈉(na)、十(shi)二烷基苯(ben)磺酸(suan)鈉(na)、十(shi)二烷基聚(ju)氧乙烯醚等。
表面活(huo)性(xing)劑的(de)作用是(shi)破壞油(you)水混(hun)合物(wu)中的(de)乳化(hua)物(wu)質,使(shi)其分離(li)成油(you)和水兩(liang)個相。表面活性劑的分子結構中(zhong)含有親水基和疏水基,親水基能夠(gou)與水(shui)分子相互(hu)作用,疏(shu)水(shui)基則能夠(gou)與油分子相互(hu)作用。當表面活性劑加入(ru)油(you)水混合物(wu)中時,其疏(shu)水基會與油(you)分(fen)子(zi)相互作(zuo)用,形成膠(jiao)束結構,將油分(fen)子(zi)包裹(guo)在內(nei)部,親水基則朝(chao)向外部與水分(fen)子(zi)相互作(zuo)用。這樣(yang)一來(lai),油水混合物中(zhong)的油分子就被(bei)包裹在膠束結構中(zhong),不再(zai)與水(shui)分子相互作用,從而實現了(le)油(you)水(shui)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(zhi)。在破乳(ru)劑(ji)中,常用(yong)的(de)有(you)(you)機溶劑(ji)有(you)(you)乙(yi)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(zi)分離。有(you)機溶(rong)劑的(de)分子(zi)結(jie)構中含(han)有(you)親油基和親水基,親油基能(neng)夠與(yu)油分(fen)子相互作(zuo)用(yong),親水基則(ze)能夠(gou)與(yu)水分(fen)子相互作(zuo)用(yong)。當有(you)機(ji)溶劑(ji)加入油水混合(he)物中時,其親油基會與膠束結構中的油分子相互作用,將其解離出來,親(qin)水(shui)基則朝向(xiang)外部與水(shui)分子相互作用。這樣一來,油分子就(jiu)被有機溶劑(ji)溶解(jie)出來,與水分子分離開來,從(cong)而實(shi)現(xian)了油水(shui)分離(li)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(du),從而影響破乳劑的分(fen)離效果。在(zai)破乳劑中,常用的酸和堿有(you)鹽酸、氫氧化(hua)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(dang)液(ye)體的酸堿度發生(sheng)改變時(shi),表面活性劑的分(fen)子結構也會發生(sheng)變化(hua),從而影響其與(yu)油(you)水混合(he)物(wu)中的(de)乳化物(wu)質(zhi)相互作用的(de)能力。一般來(lai)說,當液體的酸堿度為中性時,破乳劑(ji)的分離效果最(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(gou)相互作用,破壞油水混(hun)合物中(zhong)的乳化物質,使其分離成油和水兩個相。在實(shi)際應用中,需(xu)要根據具(ju)體情(qing)況選擇不同的破乳劑成分(fen),以達到最佳的分(fen)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(ji)理尚未有統一的(de)結論。一般認為,乳狀(zhuang)液的(de)破壞需經歷分層、絮凝、聚(ju)結的(de)過程。根據研(yan)究結果,目前的(de)破乳機(ji)理有以下幾(ji)點。
1、破乳劑相轉移
加入破乳(ru)(ru)劑,發生了相(xiang)轉變(bian),即能(neng)夠生成(cheng)與乳(ru)(ru)化劑類(lei)型相(xiang)反(fan)的乳(ru)(ru)狀液,此類(lei)破乳(ru)(ru)劑稱(cheng)為反(fan)相(xiang)破乳(ru)(ru)劑。這(zhe)類(lei)破乳(ru)(ru)劑與乳(ru)(ru)化劑的憎水部分作用生成(cheng)絡合物,從而使乳(ru)(ru)化劑失(shi)去乳(ru)(ru)化性能(neng)。
2、破乳劑的頂替作用
由于破乳(ru)(ru)劑(ji)(ji)本(ben)身(shen)具(ju)有(you)較(jiao)低的(de)表面張(zhang)力,具(ju)有(you)很好(hao)的(de)表面活(huo)性,很容易(yi)被(bei)吸附于油水界(jie)面上(shang)將原來的(de)乳(ru)(ru)化(hua)劑(ji)(ji)從界(jie)面上(shang)頂替下來,而破乳(ru)(ru)劑(ji)(ji)分子(zi)又不能形(xing)成結(jie)實的(de)界(jie)面膜,因此在加熱或在機械攪拌下界(jie)面膜易(yi)被(bei)破壞而破乳(ru)(ru)。
3、破乳劑電解質的加入
對于(yu)(yu)主要靠(kao)擴散雙電層的排斥作(zuo)用(yong)(yong)而穩定的稀乳狀液,加(jia)入(ru)電解(jie)質后,可以壓(ya)縮其雙電星,有(you)利于(yu)(yu)聚結作(zuo)用(yong)(yong)的發生。一般帶有(you)與外相表面電荷相反(fan)的高(gao)價反(fan)離子有(you)較好的破乳效軍,破乳時使用(yong)(yong)的電解(jie)質濃度都較大。
4、破壞乳化劑
這(zhe)是(shi)一(yi)類(lei)能使穩定乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye)的乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)遭到破(po)(po)壞(huai)(huai)的方法(fa),其中(zhong)最常用(yong)的是(shi)化(hua)(hua)學破(po)(po)壞(huai)(huai)法(fa)。例(li)如,以(yi)(yi)皂作乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)時,加(jia)入酸(suan)(suan)可(ke)生(sheng)成表面活性(xing)較小的脂肪(fang)酸(suan)(suan),從而使乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye)破(po)(po)壞(huai)(huai);脂肪(fang)酸(suan)(suan)鈉、脂肪(fang)酸(suan)(suan)鉀作乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)時,加(jia)入高價金屬鹽,破(po)(po)壞(huai)(huai)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的化(hua)(hua)學結構(gou),就(jiu)能達到破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)的目的:此外,對(dui)于一(yi)些天(tian)然產物(wu)及以(yi)(yi)大分子物(wu)質作乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye),可(ke)采(cai)用(yong)微生(sheng)物(wu)破(po)(po)乳(ru)(ru)(ru)即某些敷生(sheng)物(wu)通過(guo)消耗(hao)表面活性(xing)劑(ji)(ji)(ji)(ji)得以(yi)(yi)生(sheng)長(chang),并對(dui)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)起生(sheng)物(wu)變構(gou)作用(yong)致使乳(ru)(ru)(ru)狀(zhuang)(zhuang)液(ye)遭到破(po)(po)壞(huai)(huai)。
5、潤濕作用
對于以(yi)固(gu)體粉末(mo)穩定的(de)乳狀(zhuang)液,可(ke)加入潤(run)濕性能好的(de)潤(run)濕劑,通過改變固(gu)體粉末(mo)的(de)親水親油性,使(shi)固(gu)體粉末(mo)從界面上脫附,從而(er)進入水相或進入油相而(er)使(shi)乳狀(zhuang)液破(po)壞。
6、絮凝一聚結作用
由于非離(li)子型破乳劑具有較大(da)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對分(fen)(fen)子質(zhi)量(liang),因此,在加熱和攪拌下,相(xiang)(xiang)(xiang)對分(fen)(fen)子質(zhi)量(liang)較大(da)的(de)破乳劑分(fen)(fen)散在乳狀液(ye)(ye)中,會引起細小的(de)液(ye)(ye)珠絮(xu)凝,使分(fen)(fen)散相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)液(ye)(ye)珠集合成松散的(de)團(tuan)(tuan)粒(li)。在團(tuan)(tuan)粒(li)內各(ge)細小液(ye)(ye)珠依然(ran)存在。這種絮(xu)凝過程(cheng)是(shi)可(ke)逆的(de)。隨后的(de)聚結過程(cheng)是(shi)將(jiang)這些松散的(de)團(tuan)(tuan)粒(li)不(bu)可(ke)逆地(di)集合成大(da)液(ye)(ye)滴,導致液(ye)(ye)滴數(shu)目(mu)減少(shao)。當液(ye)(ye)滴長大(da)到一定直(zhi)徑后,因油(you)水相(xiang)(xiang)(xiang)對密度的(de)差異,水與油(you)即相(xiang)(xiang)(xiang)互分(fen)(fen)離(li)。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這種理論是(shi)在(zai)高(gao)(gao)相(xiang)對(dui)分子(zi)質(zhi)量(liang)及超高(gao)(gao)相(xiang)對(dui)分子(zi)質(zhi)量(liang)破乳劑(ji)問(wen)世后出現的(de)(de)。高(gao)(gao)相(xiang)對(dui)分子(zi)質(zhi)量(liang)及超高(gao)(gao)相(xiang)對(dui)分子(zi)質(zhi)量(liang)破乳劑(ji)的(de)(de)加入量(liang)僅(jin)為(wei)每(mei)升幾毫克,而界面(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)面(mian)積(ji)卻(que)相(xiang)當大(da)(da)。如將10mL水(shui)(shui)分散(san)到原油(you)(you)中,所(suo)形成的(de)(de)油(you)(you)包(bao)水(shui)(shui)型乳狀液的(de)(de)油(you)(you)水(shui)(shui)界面(mian)膜(mo)(mo)(mo)總面(mian)積(ji)可達6—600m2。因此微(wei)量(liang)的(de)(de)藥劑(ji)是(shi)難(nan)于排替面(mian)積(ji)如此巨大(da)(da)的(de)(de)界面(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)。所(suo)提出的(de)(de)機理認為(wei)在(zai)加熱和(he)攪拌條件(jian)下,破乳劑(ji)有較多機會碰撞液珠界面(mian)膜(mo)(mo)(mo)或排替很少一部(bu)分活性物(wu)質(zhi)擊(ji)破界面(mian)膜(mo)(mo)(mo),使(shi)界面(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)穩定性大(da)(da)大(da)(da)降低,因而發生絮凝、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(zhu)進行(xing)顯微照相后,發現一(yi)般(ban)較(jiao)穩(wen)定的(de)W/O型乳(ru)狀液(ye)(ye)(ye)均有雙層(ceng)或多(duo)層(ceng)水(shui)圈(quan).而兩層(ceng)水(shui)圈(quan)之間為油圈(quan)。用以上幾種理論都很難解釋這種乳(ru)狀液(ye)(ye)(ye)的(de)破(po)乳(ru)。新(xin)提(ti)出的(de)機理認(ren)為液(ye)(ye)(ye)珠(zhu)在加熱(re)攪拌下,破(po)乳(ru)劑吸附于界(jie)面膜上,使界(jie)面膜發生褶(zhe)皺變形,從而變脆而被破(po)壞(huai).此時液(ye)(ye)(ye)珠(zhu)內部(bu)各(ge)層(ceng)水(shui)圈(quan)相互(hu)連(lian)通(tong)開始聚結,再與其他液(ye)(ye)(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個或少數幾(ji)個分子即可(ke)在(zai)溶液中形成膠(jiao)束,這種高分子線團或膠(jiao)束可(ke)增(zeng)溶乳(ru)化劑分子,從(cong)而引起(qi)乳(ru)液破乳(ru)。