《溶液的形成》教学素材（乳化剂）

在自然界中，水和油是两种互不相溶的物质。为了使水分散到油中，通常使用乳化剂使互不相溶的油、水两相乳化，形成相对稳定的乳化液。乳化剂在乳化过程中起着重要的作用。

(1)乳化剂的作用机理

乳化剂绝大多数都是表面活性剂，由亲水基和憎水基两部分组成，它们能在相互排斥的油、水界面形成分子薄膜，从而降低其表面张力。以阴离子表面活性剂——高级脂肪酸钠为例，一端是由碳氢长链等组成的非极性憎水基团

，这一部分不溶于水，可溶于油中;另一端是极性亲水基团(-COONa或-COO-)，它可溶于水中，如图9-1所示。

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图9-1 高级脂肪酸钠作用示意图

在上述过程中，由于表面活性剂的存在，非极性的、憎水的油滴变成了带负电荷的胶粒，并因此获得了更大的表面积而具有了更大的表面能。由于极性和表面能的作用，带负电荷的油滴胶粒能吸附水中带相反电荷的离子或极性水分子，形成胶体双电层，这进一步阻止了油滴间的相互碰撞，使油滴能长期稳定地存在于水中。

(2)乳化剂的应用

目前，乳化剂在生活、生产中已无处不在，广泛地应用于食品、日化、合成材料等行业，有着广阔的前景。

①食品行业

乳化剂在食品行业中常用作食品添加剂。它一方面在原料混合、融合等加工过程中起着乳化、分散、润滑和稳定作用，另一方面起着提高食品品质和稳定性的作用。例如，乳化剂用于面包制造主要是维持面包松软的口感，防止淀粉老化;乳化剂用于冷冻食品制造主要是提高产品的膨胀率;乳化剂用于乳制品加工主要是制作人造奶油;等等。

②日化行业

在日化行业中，乳化剂被广泛地应用在洗护产品及化妆品中。使用到的乳化剂包括天然表面活性剂和人工合成表面活性剂两种。前者来自动植物体，是比较复杂的有机高分子化合物，通常具有较高的黏度，易于乳化、稳定，且无刺激、无毒副作用，如卵脂酸、胆甾醇、羊毛脂、茶皂素等;后者通常为固体颗粒乳化剂，在分散相液滴表面形成一层薄膜，阻止液滴之间的聚集而制得稳定的油/水分散相，主要用作抗过敏配方及防晒产品配方化妆品的添加剂。

③合成材料行业

乳化剂在合成材料行业中的应用，主要是利用它进行乳液聚合，合成涂料、黏合剂等产品。寻找性能稳定、价格低廉的高效乳液聚合剂是该行业乳化剂的研究和发展方向。

随着乳化剂的不断商品化，具有更高适应性、更强乳化能力的复合乳化剂，必将成为乳化剂的发展热点。此外，由于在某些行业乳化剂使用后会产生大量难以处理的废乳化液，环保型乳化剂也成为今后乳化剂发展的必然方向。

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