破乳

物理学名词和现象

破乳（英文名：demulsification），物理学名词和现象，是指乳状液完全破坏，成为不相混溶的两相。

现象

又称反乳化作用。　（demulsification）

乳状液的分散相小液珠聚集成团，形成大液滴，最终使油水两相分层析出的过程。

实质

破乳实质上就是消除乳状液稳定化条件、使分散的液滴聚集、分层的过程。在许多生产过程中，往往需要将稳定的乳状液破坏，即破乳，如原油脱水，从洗羊毛的废液回收羊毛酯需要破坏这些乳状液，化学反应过程中水洗时发生乳化后的脱水等。

方法分类

破乳方法主要分为化学破乳法、物理破乳法、生物破乳剂法、联合破乳法和膜破乳法。化学破乳法有破乳剂法、电解质破乳法；物理破乳法主要有重力法、离心法、电学破乳法、膜润湿聚结法和研磨破乳法；膜破乳法有微滤膜破乳法和微孔膜破乳法。

原理

表面活性剂受到温度变化或者其他外界因素，由乳化状态变成油水分离的过程，主要是乳化不稳定造成。破乳后的表面活性剂如化妆品、食品添加剂、印染助剂等失去使用性能，而且会引起副作用。

能有效地使乳状液破坏的试剂称为破乳剂（demulsifier），它们通常是在油水界面上有强烈吸附倾向，但又不能形成牢固的界面膜的一类表面活性剂。有阴离子型破乳剂（如脂肪酸盐、磺酸盐类、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯脂肪醇磷酸盐等）；阳离子型破乳剂（如氯化十四烷基三甲基铵等）；非离子型破乳剂（如聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇（或苯酚）醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺醚）。

乳状液的破坏过程通常分为两步。第一步是絮凝过程，在此过程中分散相粒子聚集成团，而各粒子仍然存在。絮凝过程是可逆的，即聚集成团的粒子在外界作用下又可分离开来，处于形成和解离动态平衡。若絮团与介质的密度差足够大时，则会加速分层，若乳状液的浓度足够大，其黏度则会显著增高。乳状液破坏的第二步是聚结过程，在此过程中，这些絮凝成团的粒子形成一个大液滴，与此对应，乳状液中的液珠数目随时间增加而不断减少，最终乳状液完全破坏，此过程是不可逆的。

VandenTempl将Smoluchowski M的对憎液溶胶的聚沉理论应用于乳状液。乳状液的聚沉是一个由两个连续反应组成的过程，其总的速率为慢反应所控制。在O/W型稀乳状液中，

絮凝速率远小于聚集速率。因此，乳状液的稳定性由影响聚集的各因子所决定。这时，乳状液聚沉破乳由絮凝步骤所控制。在O/W型高浓度乳状液中，絮凝速率显著增大，聚集速率较絮凝速率小得多。

破乳常用方法

长时间静置

将乳浊液放置过夜，一般可分离成澄清的两层。

水平旋转摇动分液漏斗

当两液层由于乳化而形成界面不清时，可将分液漏斗在水平方向上缓慢地旋转摇动，这样可以消除界面处的“泡沫”。促进分层。

用滤纸过滤

对于由于有树脂状、粘液状悬浮物存在而引起的乳化现象，可将分液漏斗中的物料，用质地密致的滤纸，进行减压过滤。过滤后物料则容易分层和分离。

加乙醚

比重接近l的溶剂，在萃取或洗涤过程中，容易与水相乳化，这时可加入少量的乙醚，将有机相稀释，使之比重减小，容易分层。

补加水或溶剂，再水平摇动

向乳化混合物中缓慢地补加水或溶剂，再进行水平旋转摇动，则容易分成两相。至于补加水，还是补加溶剂更有效，可将乳化混合物取出少量，在试管中预先进行试探。

加乙醇

对于有乙醚或氯仿形成的乳化液，可加入5～10滴乙醇，再缓缓摇动，则可促使乳化液分层。但此时应注意，萃取剂中混入乙醇，由于分配系数减小，有时会带来不利的影响。

离心分离

将乳化混合物移入离心分离机中，进行高速离心分离。

加无机盐及减压

对于乙酸乙酯与水的乳化液，加入食盐、硫酸铵或氯化钙等无机盐，使之溶于水中，可促进分层。另外，将乳化部分取出，小心地温热至50℃，或用水泵进行减压排气，都有利于分离。对于由乙醚形成的乳化液，可将乳化部分分出，装入一个细长的筒形容器中，向液面上均匀地筛撒充分脱水的硫酸钠粉末，此时，硫酸钠一边吸水，一边下沉，在容器底部可形成水溶液层。

加热

让分液漏斗可以连上冷凝管，实现加热破乳。

类型

对O/W型乳化液破乳

对0/W型乳化液可以用化学、电解和物理等方法进行破乳。破乳就是把混合物的各部分分离到其原始状态。O/W型乳化液一般用化学方法进行破乳。用机械方法进行破乳时，再辅助用一些化学方法能够增强其破乳能力。在破乳过程中，必须对一些促使系统稳定的因素加以克制，才能使油滴聚合。油滴周围必须增加其相反电性的电荷，使其保持中性，化学药剂(此时就是破乳剂)就能提供相反电性的电荷。油和水的特征促使油滴在乳化液中带有负电荷，所以要想破乳，必须引进正电荷. 理论上，O/W型乳化液能够完全分为油和水两层，但是这很难做到：因为在油水交界处存在着一个界面，在那里聚集着一些固体颗粒和中性的乳化剂。

对O/W型乳化液进行破乳一般经过两个过程：

①聚结这个过程是破坏表面活性剂对乳化液的影响，或者是中和带电的油滴。

②絮凝这个过程是使中性的油滴凝聚成较大的油滴。

通常，在O/W型乳化液处理的工厂中，硫酸一直作为破乳剂进行第一步脱水。酸能够

使表面活性剂中的羧基变成羧酸，从而影响表面活性剂的性能，促使油滴聚结。铁盐或者铝盐等絮凝剂可以代替酸进行破乳，因为它不仅能破坏活性剂，而且还能使油滴聚合。但是铁和铝很容易形成氢氧化物胶体，很难脱水。酸一般比盐破乳的效率更高，但是过油水分离后，必须对酸化水进行处理。有机破乳剂是高效破乳剂，它比无机破乳剂更加持久、有效。在许多处理厂，有机破乳剂已经代替了无机破乳剂。除了效果更好以外，它的用量更少，还可以降低50%～75%的污泥生成。

对W/O型乳化液破乳

对W/O型乳化液的破乳方法有化学方法和物理方法，例如有加热、离心和真空过滤法等等。离心法是利用离心力把水相和油相进行分层；过滤法是用高速粗砂过滤器或硅藻土过滤器对乳化液进行过滤。这些设备必须认真操作才能得到较好质量的油。化学方法就是让溶解在油里的水滴不荐稳定，或者是破坏乳化剂。酸化也许是一个很好的破乳方法，因为它既能溶解固体物料，又能降低表面张力。最新的破乳方法是用一种既含有亲水端又含有亲油端的破乳剂，它能把W/O型乳化液变成一种亲水的混合物。其机理是：在油水界面，用更具活性的表面活剂去代替以前的表面活性剂。可以用加热的方法来给这个过程加速，因为加热能够降低黏度、增加溶解度并增加表面活性剂在油相中的扩散。因为W/O型乳化液中的水滴带有正电荷，所以一般用带有负电荷的有机破乳剂进行破乳。有时候用酸和有机类破乳剂搭配使用会取得良好的效果。

总之，破乳剂必须充分混合到W/O型乳化液中去，这样才能充分接触到水滴，一般加热到49～82℃时脱水速度比较快，充足的时间才能保证最佳的破乳效果。

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