乳化機理

  乳化劑是促進乳液穩(wěn)定不可缺少的組成部分，對乳狀液的穩(wěn)定性起重要作用。為了形成穩(wěn)定的乳狀液，使分散相分散成極小的液滴，乳化劑的使用和選擇也很重要。乳化劑主要是通過降低界面自由能，形成牢固的乳化膜，以形成穩(wěn)定的乳狀液。降低界面自由能，液滴粒子形成球狀，以保持最小表面積。兩種不同的液體形成乳液的過程是兩相液體之間形成大量新界面的過程。液滴越小，新增界面越大，液滴粒子表面的自由能就越高。乳化劑吸附于液滴表面，可有效降低表面張力或表面自由能。乳化劑吸附于液滴周圍，在液滴周圍定向排列成膜，從而降低油水界面張力，有效阻止液滴聚集。乳化劑在液滴表面排列越整齊，乳化膜越牢固，乳狀液越穩(wěn)定。

  乳化的目的是減少乳液制備消耗的能量。為了保持乳液的穩(wěn)定性，所以乳化劑應具備較強的乳化能力，能形成牢固的乳化膜，以及具有安全、無局部刺激性、穩(wěn)定性好且受外界因素較小的性質(zhì)。

  乳化劑的表面作用及其穩(wěn)定性

  界面的形成以及穩(wěn)定性的機理：

  1.在界面上乳化劑的密度最大，乳化劑分子在小液滴的外面形成保護膜，從幾何空間結(jié)構觀點來看這是合理的，從能量角度來說是符合能量原則的，因而形成的乳狀液相對穩(wěn)定;

  2.因為乳狀液的形成使體系界面面積較大增加，也就是對體系要做功，從而增加了體系的界面能，就導致了體系不穩(wěn)定。因此，減少其界面張力，使總的界面能下降，可以增加體系的穩(wěn)定性;表面活性劑作為良好的乳化劑就是能夠降低界面張力。根據(jù)的“相似相溶原理”可知，乳化劑中的親油基、親水基會插入同性質(zhì)的一側(cè)，使其自身處于水-油界面處。在乳化的過程中，乳化劑的量與乳化溫度成反比。提高乳化溫度時液體分子之間的距離增加，表面層分子所受液體內(nèi)部的吸引力減少，因而表面張力降低;

  3. 在體系中加入乳化劑后，在降低界面張力的同時，形成一層界面膜，界面膜對分散相液滴具有保護作用，使其在布朗運動中的相互碰撞的液滴不易聚結(jié)，而液滴的聚結(jié)(破壞穩(wěn)定性)是以界面膜的破裂為前提，因此，界面膜的機械強度是決定乳狀液穩(wěn)定的主要因素之一。

  當乳化劑濃度較低時，界面上吸附的分子較少，界面膜的強度較差，形成的乳狀液不穩(wěn)定。乳化劑濃度增高至一定程度后，界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成，這樣形成的界面膜強度高，提高了乳狀液的穩(wěn)定性。

  降低體系的界面張力，是使乳狀液體系穩(wěn)定的必要條件：而形成較牢固的界面膜是乳狀液穩(wěn)定的充分條件。乳狀液的形成是大自然自發(fā)運動的結(jié)果，它符合自發(fā)運動的基本規(guī)則即增熵和降能。