乳狀液
正文
一種液體以液珠形式分散在與它不相混溶的另一種液體中而形成的分散體系。液珠稱分散相（內相或不連續相）；另一種液體是連成一片的，稱分散介質（外相或連續相）。乳狀液一般不透明，呈乳白色。液滴直徑大多在100納米～10微米之間,可用一般光學顯微鏡觀察。乳狀液可分水包油和油包水兩種類型。水包油型可用油／水或o/w表示，油是分散相,水是連續相。油包水型可用水／油或w/o表示,水是分散相，油是連續相。乳狀液中的“油”相指一切與水不相混溶的有機液體。牛奶、冰激凌、雪花膏、橡膠乳汁、原油乳狀液等均屬此種分散體系。乳狀液在工業、農業、醫藥和日常生活中都有極廣泛的套用。
乳化劑 製備乳狀液，除了要有兩種不混溶的液體外，還必須加入第三種物質──乳化劑。乳化劑可以是表面活性劑、合成或天然的高分子物質或固體粉末，但最常用的是表面活性劑。乳化劑的主要作用就是能在油-水界面上吸附或富集，形成一種保護膜，阻止液滴互相接近時發生合併。
乳狀液類型的鑑別方法 乳狀液有兩種類型，其鑑別方法很簡單，常用的一種是稀釋法，用水去沖稀乳狀液，如能混溶則其連續相必定是水相，因而是o/w型,如不能，則是w/o型。另一種是染色法,乳化前在油相中加入少量染料，乳化後在顯微鏡下觀察,液珠帶色是o/w型，連續相帶色則是 w/o型。也可把染料溶於水相進行觀察。
影響乳狀液類型的因素 表面活性劑作乳化劑的影響 如果用表面活性劑作乳化劑，則表面活性劑親水、親油能力的相對大小是決定乳狀液類型的主要因素。如果表面活性劑的親水能力強，則它在水中的溶解度比在油中的大，容易形成o/w型乳狀液；反之，則易形成w/o型乳狀液。一般稱此為班克羅夫特規律。例如鈉皂、鉀皂和特溫型非離子表面活性劑溶於水，是 o/w型乳化劑。二價、三價金屬皂和斯潘型非離子表面活性劑溶於油，是w/o型乳化劑。
親水親油平衡的英文縮寫為HLB,由W.C.格里芬提出，表面活性劑的 HLB值是它的親水、親油能力相對大小的衡量。HLB值為8～18的表面活性劑的親水性強,可作o/w型乳化劑。HLB值為3～6的表面活性劑的親油性強,可作w/o型乳化劑。HLB值是表面活性劑的一個重要參數，一般通過實驗測定，對某些個別類型的表面活性劑，現在也可通過公式計算。
對非離子表面活性劑的親水、親油能力的大小除與分子中非極性基的大小和極性基中環氧乙烷鏈節數目有關外，還與溫度有關。溫度低於濁點（水溶液變濁時的溫度）時,表面活性劑親水性強和溶於水的是o/w型乳化劑。溫度高於霧點（即油溶液的濁點）時，表面活性劑親油性強和溶於油的是w/o型乳化劑。在濁點附近,乳狀液存在一相轉變溫度(PIT)。用非離子表面活性劑作乳化劑形成的乳狀液類型，決定於乳化溫度是低於還是高於PIT。
固體粉末作乳化劑的影響 它由油、水兩相在粉末表面互相接觸時接觸角θw和θo的大小決定（圖1）。
0°＜θw＜90°時,則粉末大部分在水相，是o/w型乳化劑。0°＜θo＜90°時，則粉末大部分在油相,是w/o型乳化劑。θw（或θo）＝0°時，則固體粉末完全浸入水相（或油相），無乳化劑的作用。 相體積分數的影響 一般指的是油、水兩相在乳狀液中所占體積百分數。若液滴是大小相同的圓球，從立體幾何可以算出，圓球以最緊密的方式堆積時，圓球占總體積的74.02％。W.奧斯特瓦爾德認為,如果乳狀液內相的體積分數m超過74.02％，則導致乳狀液的變型或破壞。乳狀液的類型與相體積分數有關，內相體積分數增加，有可能引起乳狀液類型的變化，但其變型的位置與乳化劑的親水、親油能力有關，m一定在74.02％處。因為乳狀液的顆粒大小不均勻，如果乳化時採用內相往外相中加入的方式，則可製備內相體積分數大於99％的乳狀液。
乳狀液的穩定性 乳狀液是一種多相分散體系，分散相與連續相之間有液－液界面,因而有界面自由能(見界面現象)。乳化時，液－液界面增加,體系的界面自由能增加。因此，乳化過程是熱力學不自發過程（見熱力學過程），需要外界對體系作功。乳狀液液滴在互相碰撞時合併,則是界面縮小，體系界面自由能下降過程,屬於熱力學自發過程。因此，乳狀液是熱力學不穩定體系。如果乳狀液液滴的合併速度很慢，則可認為乳狀液具有一定的相對穩定性。液滴能否在熱運動或重力作用下互相碰撞而合併的關鍵是液－液界面膜的性質。
乳化劑的加入，可降低油－水界面張力，因而也降低了乳化時能量的消耗，有利於體系的乳化和乳狀液的穩定。但降低界面張力的更重要作用是表面活性劑在油-水界面上形成一種定向單分子層，根據吉布斯吸附公式，界面張力下降得越低，表面活性劑在界面上的吸附量越大,則定向單分子層在界面上排列越緊密,界面膜的強度越大,乳狀液越穩定。為了增加界面膜的強度,用混合乳化劑比用單一乳化劑效果更好。例如十六烷基硫酸鈉加入膽甾醇即可在油－水界面上形成緊密混合膜（圖2）。對陰離子表面活性劑，一般高級脂肪醇、胺、酸均有此種作用。對非離子表面活性劑，特溫型與斯潘型混合使用也可形成緊密混合膜（圖3）。這種油－水界面上的緊密混合膜，因雙電層重疊時的排斥作用（離子型表面活性劑）或因兩個吸附層接近時的空間阻礙作用，都可阻止液滴互相接近時發生合併，因而可提高乳狀液的穩定性。
乳狀液
乳狀液參考書目
趙國璽編：《表面活性劑物理化學》，北京大學出版社，北京，1984。
