乳剂
乳液是两种不溶于彼此的液体的混合物，其中液滴（分散相）分布在周围相（连续相）中，且无可见不均匀性。因此乳液属于称为分散体系的混合物类别，这类体系也被称为胶体。通常情况下，乳液是由疏水性液体与水相组成的混合物。乳液的典型例子包括牛奶和蛋黄酱。
乳液有哪些类型？
表面活性剂稳定的油水乳液 无论疏水相和水相的实际组成如何，我们通常指的是油和水。根据哪种液体形成分散相和哪种形成连续相，对水包油乳液和油包水乳液（O/W或W/O）进行了区分。分散相的体积分数是决定性因素。当该体积分数增加时，将达到临界点，此时一种乳液类型会转变为另一种，该过程称为相变。
微乳液 在合适的表面活性剂配方的帮助下，可形成具有极小液滴的稳定微乳液，其中对连续相的界面张力几乎为0 mN/m。由于其完全不同的热力学行为，微乳液不被视为真正的乳液。
▶ 更多详情请参阅我们关于微乳液主题的词汇表文章。
皮克林乳液 皮克林乳液仅部分由表面活性剂稳定（若存在稳定作用的话），其稳定主要依赖于聚集在相界面的固体颗粒。这些颗粒通常具有亲水亲油特性，因而具备类似表面活性剂的两亲功能。皮克林乳液通常具有极长的保质期，广泛应用于食品、制药和化妆品等行业。基于接触角测定的粉末润湿性测量在皮克林乳液的优化过程中具有重要作用。
乳液稳定吗？
尽管许多乳液具有较长的保质期并且看起来没有变化，但所有真正的乳液都存在相分离现象，且在热力学上不稳定。在许多产品中，添加的稳定剂能抑制这种老化过程，但通常无法完全阻止其发生。
乳液的相分离是如何发生的，界面张力在这个过程中起着什么作用？
除了可能的化学变化外，各种物理过程也是乳液相分离的原因。其中最重要的是分散相和连续相之间的界面张力。
- 聚结：由于界面张力，体系会趋向于形成更小的内部表面积，从而产生更大的液滴。碰撞的液滴会破坏分离的液膜，并相互融合，直至各相最终逐渐分离。表面活性剂通过降低界面张力并稳定液膜，可减缓此过程。
- 奥斯特瓦尔德成熟：由于其较大的曲率，较小的液滴具有较高的内压。这种压差导致物质流向较大的液滴。因此，大液滴会生长，而小液滴最终会溶解。 在此过程中，速率同样取决于界面张力——该力主导着最终形成的曲率压力（拉普拉斯压力）。具有均匀液滴尺寸分布的乳液会经历更缓慢的奥斯特瓦尔德熟化。 奥斯特瓦尔德熟化是胶体系统中一个普遍的热力学过程，也是泡沫衰变的驱动因素。
- 沉淀：由于分散相和连续相之间的密度差异，液滴会随着时间的推移而下沉或上升（“乳化”），具体取决于哪一相密度更大。此过程初期不会改变液滴尺寸，但当液滴相互靠近时，聚结与奥斯瓦尔德熟化效应——以及由此产生的界面张力——变得更加明显，最终导致相分离。
测量界面张力对乳液生产有何益处？
界面张力（IFT）不仅对乳液的稳定性至关重要，而且对乳液生产所需的时间和能量也至关重要。这使得分散相和连续相之间的IFT成为一个关键参数，在开发新配方和制剂以及质量控制方面具有重要意义。
张力测量 乳液分析中最常见的测量是使用力张力仪进行的测量，该仪器以环（Du Noüy环法）或板（Wilhelmy板法）测量界面处的润湿力来实现测量目的。旋转滴张力仪同样被广泛应用，尤其适用于测量极低界面张力值（如微乳液中的情况）。此外，光学液滴形状分析可以悬滴法测量IFT。
▶ 我们的视频通过调制油醋汁的示例，向您展示如何使用Wilhelmy板法测量界面张力。
▶ 有关张力测量技术在乳液开发中的应用详情，请参阅我们的应用报告AR291（“低粘度制剂和脂质体结构的通用乳化剂的表征”）。
界面流变学 界面流变测量通过研究两相体系中液滴变形时界面张力的变化，具有特别重要的参考价值。由此获得的界面粘度和弹性数据，可用于推断乳化性能、乳液稳定性，以及乳液在动态过程中的行为特征。
▶ 更多详情请参阅我们的应用报告AR285（“食品中乳化剂的界面流变学”）。
乳液有哪些典型例子和应用？
乳液作为消费品存在于日常生活的几乎每个领域，也在许多工业过程中发挥作用：
- 食品： 除了牛奶、黄油或奶油等主要天然乳液外，还有大量人工制备的乳化剂。例如可涂抹油脂、冰淇淋、芥末酱、蛋黄酱、油醋汁及其他调味酱，以及近年兴起的纯素乳制品替代品……
- 化妆品及个人护理： 在这里，乳液的任务通常是以与身体亲水环境相容的方式为皮肤和头发提供营养脂肪：护肤霜和防晒产品、护发素和洗发水、液体胭脂...
- 药物：在软膏中，乳液可确保均匀涂抹在皮肤上，并能很好地吸收通常疏水的活性成分。口服和静脉注射药物也可以是乳剂，某些鼻喷雾剂也是如此。
- 三次采油（EOR）：在化学驱油中，表面活性剂混合物被泵入油藏，使其以乳液形式将附着在岩石表面的原油剥离。目的通常是形成微乳液。
- 化学合成： 许多聚合物，包括聚苯乙烯和乳胶，都是通过乳液聚合生产的。反应在分散的非水相液滴中发生。
