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(zhì)的化學(xué)物質(zhì),主要用于分離油水混合物中的油和水。破乳劑的主要成分包括表面活性劑、有機溶劑、酸、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力的化學(xué)物質(zhì)。表面活性劑分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑和兩性表面活性劑四種類型。在破乳劑中,常用的表面活性劑有十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基聚氧乙烯醚等。
表面活性劑的作用是破壞油水混合物中的乳化物質(zhì),使其分離成油和水兩個相。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中含有親水基和疏水基,親水基能夠與水分子相互作用,疏水基則能夠與油分子相互作用。當表面活性劑加入油水混合物中時,其疏水基會與油分子相互作用,形成膠束結(jié)構(gòu),將油分子包裹在內(nèi)部,親水基則朝向外部與水分子相互作用。這樣一來,油水混合物中的油分子就被包裹在膠束結(jié)構(gòu)中,不再與水分子相互作用,從而實現(xiàn)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(xué)物質(zhì)。在破乳劑中,常用的有機溶劑有乙醇、丙酮、甲醇等。
有機溶劑的作用是將油脂分子從膠束結(jié)構(gòu)中解離出來,使其與水分子分離。有機溶劑的分子結(jié)構(gòu)中含有親油基和親水基,親油基能夠與油分子相互作用,親水基則能夠與水分子相互作用。當有機溶劑加入油水混合物中時,其親油基會與膠束結(jié)構(gòu)中的油分子相互作用,將其解離出來,親水基則朝向外部與水分子相互作用。這樣一來,油分子就被有機溶劑溶解出來,與水分子分離開來,從而實現(xiàn)了油水分離的目的。
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,從而影響破乳劑的分離效果。在破乳劑中,常用的酸和堿有鹽酸、氫氧化鈉等。
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。當液體的酸堿度發(fā)生改變時,表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)也會發(fā)生變化,從而影響其與油水混合物中的乳化物質(zhì)相互作用的能力。一般來說,當液體的酸堿度為中性時,破乳劑的分離效果最好。
破乳劑的主要成分包括表面活性劑、有機溶劑、酸、堿等。這些成分能夠相互作用,破壞油水混合物中的乳化物質(zhì),使其分離成油和水兩個相。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況選擇不同的破乳劑成分,以達到最佳的分離效果。
二、破乳劑破乳機理是什么
目前對破乳劑的破乳機理尚未有統(tǒng)一的結(jié)論。一般認為,乳狀液的破壞需經(jīng)歷分層、絮凝、聚結(jié)的過程。根據(jù)研究結(jié)果,目前的破乳機理有以下幾點。
1、破乳劑相轉(zhuǎn)移
加入破乳劑,發(fā)生了相轉(zhuǎn)變,即能夠生成與乳化劑類型相反的乳狀液,此類破乳劑稱為反相破乳劑。這類破乳劑與乳化劑的憎水部分作用生成絡(luò)合物,從而使乳化劑失去乳化性能。
2、破乳劑的頂替作用
由于破乳劑本身具有較低的表面張力,具有很好的表面活性,很容易被吸附于油水界面上將原來的乳化劑從界面上頂替下來,而破乳劑分子又不能形成結(jié)實的界面膜,因此在加熱或在機械攪拌下界面膜易被破壞而破乳。
3、破乳劑電解質(zhì)的加入
對于主要靠擴散雙電層的排斥作用而穩(wěn)定的稀乳狀液,加入電解質(zhì)后,可以壓縮其雙電星,有利于聚結(jié)作用的發(fā)生。一般帶有與外相表面電荷相反的高價反離子有較好的破乳效軍,破乳時使用的電解質(zhì)濃度都較大。
4、破壞乳化劑
這是一類能使穩(wěn)定乳狀液的乳化劑遭到破壞的方法,其中最常用的是化學(xué)破壞法。例如,以皂作乳化劑時,加入酸可生成表面活性較小的脂肪酸,從而使乳狀液破壞;脂肪酸鈉、脂肪酸鉀作乳化劑時,加入高價金屬鹽,破壞乳化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu),就能達到破乳的目的:此外,對于一些天然產(chǎn)物及以大分子物質(zhì)作乳化劑的乳狀液,可采用微生物破乳即某些敷生物通過消耗表面活性劑得以生長,并對乳化劑起生物變構(gòu)作用致使乳狀液遭到破壞。
5、潤濕作用
對于以固體粉末穩(wěn)定的乳狀液,可加入潤濕性能好的潤濕劑,通過改變固體粉末的親水親油性,使固體粉末從界面上脫附,從而進入水相或進入油相而使乳狀液破壞。
6、絮凝一聚結(jié)作用
由于非離子型破乳劑具有較大的相對分子質(zhì)量,因此,在加熱和攪拌下,相對分子質(zhì)量較大的破乳劑分散在乳狀液中,會引起細小的液珠絮凝,使分散相的液珠集合成松散的團粒。在團粒內(nèi)各細小液珠依然存在。這種絮凝過程是可逆的。隨后的聚結(jié)過程是將這些松散的團粒不可逆地集合成大液滴,導(dǎo)致液滴數(shù)目減少。當液滴長大到一定直徑后,因油水相對密度的差異,水與油即相互分離。
7、碰撞擊破界面膜破乳
這種理論是在高相對分子質(zhì)量及超高相對分子質(zhì)量破乳劑問世后出現(xiàn)的。高相對分子質(zhì)量及超高相對分子質(zhì)量破乳劑的加入量僅為每升幾毫克,而界面膜的面積卻相當大。如將10mL水分散到原油中,所形成的油包水型乳狀液的油水界面膜總面積可達6—600m2。因此微量的藥劑是難于排替面積如此巨大的界面膜的。所提出的機理認為在加熱和攪拌條件下,破乳劑有較多機會碰撞液珠界面膜或排替很少一部分活性物質(zhì)擊破界面膜,使界面膜的穩(wěn)定性大大降低,因而發(fā)生絮凝、聚結(jié)。
8、界面膜褶皺變形破乳
在對乳狀液液珠進行顯微照相后,發(fā)現(xiàn)一般較穩(wěn)定的W/O型乳狀液均有雙層或多層水圈.而兩層水圈之間為油圈。用以上幾種理論都很難解釋這種乳狀液的破乳。新提出的機理認為液珠在加熱攪拌下,破乳劑吸附于界面膜上,使界面膜發(fā)生褶皺變形,從而變脆而被破壞.此時液珠內(nèi)部各層水圈相互連通開始聚結(jié),再與其他液珠凝聚而破乳。
9、增溶機理
實際操作時人們發(fā)現(xiàn)使用的破乳劑的一個或少數(shù)幾個分子即可在溶液中形成膠束,這種高分子線團或膠束可增溶乳化劑分子,從而引起乳液破乳。