破乳劑的化學(xué)破乳能中和存在著的乳化劑,破壞油包水型乳狀液,并使固相聚集,從而破乳。另一種理論認為,化學(xué)破乳劑能引起乳化劑變得脆弱并降低它膨脹的能力,破乳劑破乳作用的關(guān)鍵是取代吸附在油水界面上的天然乳化劑,降低界面膜的彈性和粘性,從而降低其強度,加速液滴的聚結(jié)。當(dāng)加熱時,使被包裹的水膨脹,打破了易碎的乳化膜。使乳狀液解體。但是有些化學(xué)劑不必加熱也可破乳,為了解釋這一點,熱理論的認為,化學(xué)破乳劑不僅使界面膜變得脆弱,而且也引起界面膜充分收縮而產(chǎn)生破碎作用。
破乳劑的破乳過程一般可分為三個階段:
1、加入破乳劑
將破乳劑加到原油乳狀液中,讓它分布在整個油相中,并進入到要被破壞的乳狀液水滴上。破乳劑滲入到被乳化的水滴的保護層,并破壞保護層。油溶性的破乳劑以分子狀態(tài)分布于油相當(dāng)中,它向乳化水滴表面層的移動是純粹的分子擴散運動。水溶性破乳劑則首先要從水相進入油相,在油相中進行再分配以后,再擴散到乳化的水滴上。因此,它進行了兩種擴散,即分子擴散和對流擴散,這就是水溶性破乳劑脫水時間長于油溶性破乳劑的主要原因。
2、保護層破壞后,被乳化的水滴相互接近和接觸
破乳劑在油水界面處占據(jù)一種好的位置,它就開始進行下一步的絮凝作用。一種好的破乳劑,在水滴界面處聚集,對處于同一狀態(tài)的其他水滴有很強的吸引作用。根據(jù)這種原理,大量的水滴就會聚結(jié)在一起,當(dāng)其足夠大時,就出現(xiàn)一個個魚卵大的水泡。油相變得清澈起來,因為油相的各處再沒有分散的水滴漫射光。
破乳劑使水滴結(jié)合在一起的特性并不破壞乳化劑膜的連續(xù)性,恰恰相反,是加強了膜的連續(xù)性。如果乳化膜確實很脆弱,則絮凝作用足以使乳狀液全部析出??墒窃诖蠖鄶?shù)情況下,須進一步加強水滴的結(jié)合作用,使它變得足夠大并呈游離狀態(tài)沉降下來。這種使水滴結(jié)合的作用稱為聚結(jié)作用。
3、滴聚結(jié),被乳化的水滴從連續(xù)相分離出來
在此過程中,水滴之間液膜中的油須排出,因而膜變薄而破裂。有研究表明:當(dāng)被分散相的粒徑在0.5~lμm時,被分散相液滴就表現(xiàn)出宏觀上的凝聚,液膜擴大并開始流動,直至變薄到0.lμm以至更薄。此時通過適當(dāng)?shù)貛缀沃嘏牛挂耗て屏?,液滴聚結(jié)。在多種影響因素中,液膜中液體的排出速率取決于界面剪切粘度。高的界面剪切粘度[>10表面泊(s·Pa·s)]明顯降低液體排出速率。
大多數(shù)破乳劑可將界面剪切粘度降到一個低值(<10-1 s·Pa·s)。除界面剪切粘度外,膜變薄的速率亦可取決于油水界面動態(tài)界面張力梯度。隨著膜的變薄,在水滴的表面有一種向外的流動,造成膜內(nèi)破乳劑的濃度不均勻,這能造成界面張力梯度,該梯度是向內(nèi)流動的驅(qū)動力。這種力與向外的流動阻力抗衡,致使界面剛硬。因此,降低界面的動態(tài)張力梯度對于破乳是很必要的。