1.形成乳化液的过程与乳化作用

乳化是一种液液界面现象。两种互不相溶的液体如水和油，一种液体以微粒(液滴或液晶)形式分散于另一种液体中形成的体系称为乳状液，这一过程就叫乳化，如图1-11所示。

图1-11  形成乳化液的过程

乳化是一种界面作用，形成乳状液时两相的界面面积增大，体系的界面能增加，这种体系在热力学上是不稳定的。体系总是力图减小界面面积，从而使体系的界面能下降，结果最终使乳状液发生破乳、分层。为了使乳状液保持稳定，需要加入第三种物质—乳化剂(表面活性剂)。乳化剂不仅可以降低体系的界面能，而且在界面定向排列，形成界面膜，界面膜可以避免分散的液滴在相互碰撞时产生聚集，从而起到保持液滴的作用。

乳状液中以液滴存在的那一相称为分散相(或内相、不连续相)，连成一片的那一相称分散介质(或外相、连续相)。常见的乳状液，一相为水或水溶液；另一相是与水不互溶的有机物，如油脂、蜡等。水和油形成的乳状液，根据其分散情形可以分为两种类型：一种是油作内相，水作外相，即油分散在水中，称为水包油型乳化剂(O/W)；另一种类型是油作外相，水作内相，即水分散在油中，称为油包水型乳状液(W/O)。二者可以根据两相含量的多少、加入乳化剂的种类及数量等因素而相互转化。

乳化作用广泛应用于食品乳化、化妆品膏霜的制备及高分子生产中的乳液聚合等。

2.增溶量与被增溶物和增溶剂的分子结构的关系

增溶作用发生在表面活性剂的临界胶束浓度后，增溶与胶束有关。表面活性剂在水溶液中形成胶束，由于胶束的存在能使原来不溶或微溶于水的有机物的溶解度显著增大，且此时溶液呈透明状，表面活性剂的这种作用叫增溶作用。能产生增溶作用的表面活性剂叫增溶剂，被增溶的有机物叫被增溶物。增溶量与被增溶物和增溶剂的分子结构有关，能促进形成胶束，增大胶束的因素都有利于增溶。增溶后形成的体系在热力学上是稳定的体系。

需要指出的是，增溶作用和乳化作用本质是不同的，前者在热力学上是稳定的，只要外界条件固定，体系不随时间变化；而后者在热力学上是不稳定的。

3.发泡现象、泡孔结构、起泡与消泡作用

泡沫是气体分散在液体中形成的热力学不稳定粗分散体系。在气-液相界面形成液体膜包围的泡孔结构，从而使界面间表面张力下降的现象称为发泡现象。泡沫的稳定性受张力和液膜强度的共同影响，表面张力小，液膜强度大，则泡沫稳定。纯净的液体很难起泡，只有在溶剂中溶有能够降低液体表面张力的溶质(即表面活性剂)才能形成泡沫。显然泡沫的形成是通过表面活性剂作用完成的，这类表面活性剂称为起泡剂。而在使用过程中，为增加泡沫的稳定性，常加入羧甲基纤维素、蛋白质以提高泡沫稳定性，这类物质称为稳定剂。表面活性剂的起泡和稳泡作用主要是通过表面张力降低、表面张力修复、增加表面电荷、增大表面黏度和减少液膜透气性等效应达到的。

在工业应用中，泡沫有其有利的一面，如泡沫浮选，就是利用泡沫将矿石中所需成分与泥、黏土分离，从而使有用矿物富集。而在许多情况下泡沫会给生产过程带来麻烦：泡沫使得泵效率下降，发生溢料，甚至使生产过程不能进行；在食品工业和发酵工业等的生产过程中，如果产生大量的泡沫，会严重影响产品的性能，此时需要进行消泡。消泡过程主要是加入有效的消泡剂，使其进入泡沫的双分子膜中，打破泡沫的热力学平衡。消泡剂一般应具有迅速破泡的能力，同时也希望其具有在较长时间内防止泡沫生成的能力。具有消泡能力的物质，其表面张力都较低，易于吸附在溶液表面。常用的消泡剂有植物油、矿物油、表面活性剂和有机硅化合物等。

4.表面活性剂最主要的功能与洗涤作用

洗涤作用是表面活性剂最主要的功能，也是表面活性剂应用量最大的领域，除了常见的家用洗涤，还包括工业清洗。洗涤的具体作用就是从各种固体表面洗去污垢，这些污垢多为有机油类、矿物质等。表面活性剂的去污能力是界面活性、润湿、渗透、分散、起泡、乳化以及增溶作用等共同作用的结果，过程比较复杂，只能简单地用下式表示：

基质-污垢＋洗涤剂=基质＋污垢-洗涤剂

由上面可以看出，洗涤过程是一个可逆过程，分散的污垢还可能重新从介质中沉积于固体表面。为了避免可逆过程，一个优良的洗涤剂应具有两种基本作用：一是降低污垢与物体表面的结合力；二是防止污垢再沉淀。

5.确定一个表面活性剂是离子型表面活性剂的方法

表面活性剂分为四大类，阳离子型、阴离子型、非离子型、两性离子型。比如1227, 1631等属于阳离子型；肥皂、烷基苯磺酸钠属于阴离子型；平平加O, 6501属于非离子型。先判断是否是离子型表面活性剂，然后再区分是

离子型还是阴离子型之类的。

①首先确认是离子型的还是非离子型的，非离子活性剂都是有浊点的。将未知活性剂配成常规浓度，比如0.5％的水溶液，加热，看到有浑浊现象，就是非离子型的；一直透明就是离子型的。

②将确认是离子型的未知活性剂，加入0.5％肥皂水溶液，如果透明，该活性剂为阴离子型或者两性离子型；如果与肥皂水相遇变得浑浊了，就是阳离子型。

③将疑似阴离子型和两性离子型的活性剂，加入到0.5％的1227溶液中去，如果沉淀浑浊，就是阴离子型；如果仍然透明，就是两性离子型。