乳状液的破乳液界面性质

许多研究乳状液系统的努力被指引向生产稳定乳状液上来，而有意地破坏乳状液系统，除石油工业外研究的不多。许多时候我们需要一个稳定的乳状液，且能按需要被破坏。如食物乳状液应稳定在容器中，而应在嘴里释放出味道来。又比如按配方制成的药物。应在嘴里不被破坏，但在消化作用下，在指定的地方释放出有效成分。也就是说，理想的乳状液是一种可以永远保持稳定，但在适当条件下可以立即分散在组成的相中。因而乳状液的破坏和液相的分离，与其说是科学性不如说其艺术性。
在实验室里可制备出效果良好的乳状液。并用系统的方法研究它，但原始产生的和工业过程中的乳状液通常很复杂，我们认为乳状液共有的表面现象和其关键领域存在不同之处。

乳状液由两种不可溶的液相组成，一种液相以液滴形式分散在另一相中。对于这种定义，先让我们考虑这样的问题：为什么液体不可溶或可相互溶解，为什么少量液体能扩散到另一相中形成液滴。

两个问题的答案有相同的前提条件。图1描绘了两种液体在界面接触的情况，圆和多边形分别代表每一项的分子。现在我们认为在界面处多边形A的作用力对周围每个分子都有一定的作用。

在界面处A所受它周围的分子的力相等。它被周围所有分子推向本身相，也被不同的分子吸引向另一相中。如果不相同分子的吸引力大于相同分子的吸引力。那么分子被吸引到另一相中。因A型分子移入另一相中越来越多，力的平衡就改变，另一相被A饱和。同一类型的过程同样发生在B型分子扩散到A相中。因此两种液体接触通常发生相互渗透，这个过程造成每个相的组成接近相同，如果这种过程继续直到两相完全相同，界面消失，两液体相混合。

一旦达到共同饱和，界面处A型分子受到一个推向A相的力。同样B分子趋向移到B相，A趋向使分子从界面移动，因此，界面呈现一个面积最小的形式。扩散的液滴趋向变成球状使界面达到最小。这种使面积达到最小量的趋势指定为表面张力。
应当注意到，界面在某方面的表现被认为它是一个伸展膜，它呈现许多和膜相同的几何形状。
因为一球体的表面积小于该球体一半的两个球体的表面积之和。因此当液滴相遇时它们趋向于相结合。这意味着一种纯液体以小液滴形式扩散到另一相中。形成一个不稳定的系统。液滴上升或下降取决于其密度的不同，它们接触即聚结，最终将液体分成两层，假定第三种物质溶于其中一相，这种物质的分子到达界面，并可通过界面到达另一相，返回本相或停留在界面，如果两液体不能相连续溶解，那么可溶于一相中的物质，而另一相许多物质只是微溶于另一相中。有限溶解的物质趋向于集中在界面。假定有一系统由正癸烷和水组成，我们加入少量的癸酸，这种物质可溶于油相中，但其羧基基团被水相吸引，如果我们在水相中加入少量的氢氧化钠，羧酸、钠将在界面形成，钠盐溶解在水里将比游离的酸多。癸酸钠分子趋向于集中在分界面处，以使分子的烃基部分在油相里，含离子的那一部分在水相里。分界面处的分子将取代溶剂分子以减少界面张力。这将减少液滴结合的倾向。界面存在的带电粒子将使液滴产生排斥力。这将防止聚集。因此界面处的液滴物质存在趋向于使分散液稳定。