乳剂高分辨率图像捕捉
这一页解释了乳液在胶体分散体系中的位置，以及乳液的类型和它们的特性，双乳液和它们的优势，以及如何评估它们。
乳剂是什么?
乳液的定义
乳状液是一种胶体分散系统，其中分散物质(分散或不连续相)的较大液滴分散在分散介质中。分散的液体物质分散在液体分散介质中而不相互溶解。由两种液体形成乳液的过程称为乳化。一般来说，表面活性剂(乳化剂)具有亲水性和亲脂性，用于稳定不稳定的乳化状态。
- 乳剂和悬浮液的区别
- 悬浮液是另一种具有液体分散介质的分散系统。悬浮液和乳状液最大的区别是分散的物质在乳状液中是液体，在悬浮液中是固体。悬浮物的例子包括浑水、油墨、一般油漆和牙膏。在食品中，汤和酱汁通常是悬浮物。当气体分散在液体分散介质中时，它被称为泡沫，一些常见的例子是苏打、蛋白霜和剃须泡沫。
- 乳剂中的表面活性剂胶束及其性质
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表面活性剂分子分散在液体中形成胶体大小的集合称为缔合胶体(胶束)。肥皂是具有胶束结构的物质的典型例子。洗涤剂中的表面活性剂分子在达到一定浓度时形成团簇，成为棒状或板状胶束。
在表面活性剂中发现的胶束结构类型包括(普通)胶束，其中疏水尾部在水中组装成亲水的一面朝外的核心，以及反胶束，其中簇有一个亲水的核心，疏水的一面朝外。这些胶束使乳液具有乳化性、清净性、溶解性和两亲性分子特性。例如，洗涤剂或洗面奶的除油性能是由芯内油周围的疏水基团以一定浓度传递而形成胶束(乳化)。另一方面，护肤液可以通过在水分周围形成反胶束的亲水基团和乳化作用来滋润皮肤。
类型的乳剂
乳剂是两种互不溶解的液体(如水和油)的混合物，根据哪一种物质是分散物质，哪一种是分散介质来分类。
在水和油的情况下，乳液有两种成分之一:水包油(O/W)，水分散在油中，或水包油(W/O)，油分散在水中。W/O乳剂的例子包括乳制品，如黄油和人造黄油，以及化妆品中的奶油。欧宝官网开户蛋黄酱和鲜奶油，化妆品中的护肤霜都是O/W乳状液。
通过搅拌、温度变化或使用表面活性剂将水/水乳液转化为水/水乳液，反之亦然，称为相转化。例如，当用奶油制作黄油时，就会发生相转化。其他组分，如O/O和W/W乳剂，也可以通过吸附在两相界面(Pickering乳剂)上的固体颗粒来稳定乳液。在某些情况下，使用助表面活性剂来提高乳液的稳定性和/或粘度。
近年来，合成技术已经被用于制备双乳状液(也称为乳状液的乳状液或多乳状液)，如W/O/W和O/W/O乳状液，这将在后面解释。具有与双乳内部水相相同大小的细乳液滴的微乳也受到了关注。用于合成和控制由不结合物质制成的各种乳剂的技术应用于许多领域，包括化妆品、食品和制药。在化妆品行业，乳液技术用于皮肤的保湿面霜和血清，以控制皮肤的亲和力、外观和质地。在食品方面，研究人员正在将这种技术应用于控制风味和卡路里。在医疗行业中，针对将乳剂用于药物传递系统(DDS)的研究非常活跃，它通过乳剂作为药物载体，精确地控制药物在体内的运动，从而将药物传递到目标位置。
双乳液的应用实例及优点
分散在乳状液中的物质的乳状液滴越大，物质的特性表现得越强烈。例如，在食品中，可以通过调节乳化液滴的大小来控制味道。一般来说，油水乳状液中较大的油滴往往会增加成本。随着人们对低热量食物和饮料的需求日益增加，达到预期的味道可能会导致增加油的使用，从而使食物的热量更高。双乳液可以作为解决这些问题的一种方法。
例如，将水封装在油滴中可以增加油滴的表面尺寸。这样的组合物被称为水包油包水乳状液(W/O/W乳状液)，因为在油包水乳状液中，水被包裹在油滴中。这使得减少脂类的总消耗量成为可能，有助于降低成本和卡路里，同时又不牺牲味道。另一方面，油包水包油乳液(O/W/O乳液)可以含有更多的水分，可用于护肤品中，达到不油腻、清爽的质感。欧宝官网开户
双重乳状液产品虽有诸多优点，但其生产条件难以调整。欧宝官网开户热处理会引起不稳定，破坏双乳液组成。必须建立先进的研发、精密的生产技术和稳定的生产条件，以便不仅在生产过程中保持稳定的乳化液状态，而且直到消费者消费或使用为止。
- 一个
- 水相
- B
- 油相
- C
- 外部水相
- D
- 内部水相
乳剂稳定性评价
乳液用于许多领域的产品，包括化妆品、食品和药品欧宝官网开户。这些产品必须欧宝官网开户在消费者使用期间、生产期间和发货后保持分散状态。需要长期的稳定性，特别是化妆品和调味品等产品，它们需要使用一定的时间。欧宝官网开户本节解释稳定乳剂的问题，有效的解决方案，以及如何评估乳剂的稳定性。
稳定乳剂的问题
分散体系如乳液一般处于非平衡状态。在大多数情况下，它们是不稳定的，在不结合的液体之间有很高的界面能，导致组分随着时间的推移而分离，这是维持乳液产品质量的一个问题。欧宝官网开户把乳状液分解成它的组成相称为破乳作用。当水滴在乳状液中沉淀(沉淀)或油滴在水相中上升(乳化)时，就会发生破乳，这两种情况都是由乳状液内外相之间的密度差驱动的。当发生沉积或乳膏时，如果界面膜强度过低，界面破裂，内相液滴结合形成更大的液滴，导致乳状液分离为水相和油相。
稳定乳状液
为了保持高能量乳状液在较长时间内的稳定性，必须采取措施防止破乳。例如,识别沉积的速度或乳化,从内部和外部之间的密度差阶段允许反乳化作用控制的解决这个密度差通过调整分散介质的粘度或减少分散的液滴尺寸材料。其他对策包括加入电解质(离子表面活性剂)以减少静电斥力，从而防止分散的液滴由于离子吸收而聚合。在油水乳状液中，使用助表面活性剂可以有效地防止液滴的界面膜破裂，从而抑制液滴相互结合的倾向。乳液有不同的类型和组成，因此应采取适合每种产品的措施，以保持质量和确保乳液的稳定性。
评估乳液的稳定性
乳状液的稳定性可以通过观察其外观来评价。例如，观察分散材料的液滴大小和乳状液的透明度是决定稳定性的一些关键标准。
在大多数乳化液产品中，包括食品、药品和化妆品，都需要长期稳定的乳化和分散。欧宝官网开户例如，花费一年的时间来评估一种乳剂一年的稳定性，将需要花费太多的时间在研发和质量控制上，因此有必要采取措施，比如有意地对产品施加破乳压力，以缩短稳定性评估所需的时间。例如，使用离心分离来检查聚集强度，通过测量浑浊度来检查再分散，以评估含有牛奶成分的液体食品或饮料的稳定性。另一种方法是通过测量分散系统底层离开一段时间后的浊度来评估分散系统的稳定性。在一段时间后观察外观来检查分散状态，并额外地应用应力来执行测量和分析，允许更详细的评估。下一节将解释如何观察和分析乳剂(包括双乳剂)以进行稳定性评估，以及可能遇到的问题以及如何解决这些问题。
观察乳剂
为了研究乳化和分散的稳定性，获得稳定的生产条件或准确地确定各种处理时的状态，必须使用显微镜直接观察乳状液的状态。对结构的精确成像需要高分辨率，特别是含有微小液滴(内部水相)的双乳状液，由于分辨率的限制，无法用标准光学显微镜观察到。由于需要真空，由水和油相组成的双乳状液也很难用扫描电子显微镜(SEM)观察。
微乳剂是一种最近才建立起来的组成成分，由分散物质组成的微小液滴组成，其直径从亚微米级一直到几微米，这与W/O/W双乳剂的内部水相的液滴大小差不多。微乳的分散物质分布范围较广，而双乳的内部水相在油滴内以相对聚集的状态存在，因此即使观察对象大小相近，但对油滴内水相的观察难度较大。
在乳液中，球状结构分散在整个视场上，容易受到像差的影响。具有明显像差的传统透镜会导致视场外周长的颜色漂移和/或轮廓失真，从而影响精确的轮廓观测和尺寸测量。
用荧光显微镜观察乳剂(双乳剂)
KEYENCE公司的BZ-X800多功能一体荧光显微镜采用Plan Apochromat油浸透镜，在光学显微镜的所有光学透镜中具有最高的数值孔径(NAs)和最小的像差。这允许在100 μm范围内，从盖玻璃的Z方向到盖玻璃的背面进行高分辨率观察。这意味着BZ-X800可以提供准确、高清的乳液分散观察，以及双乳液精细内相的轮廓和轮廓。
BZ-X800还支持在染色显微镜的高对比度观察。例如，用油红O染色乳剂的油相，用食用色素染色水相，可以在高对比度下区分相。也可以只对油相进行染色，用红色荧光清晰地观察液滴内部水相以外的区域。
BZ-X800可以轻松实现对双乳状液微小内相液滴尺寸的高精度测量和分析，更不用说液滴数量、最长和最短直径以及视场面积。这有助于快速、定量地评估乳化和分散的稳定性，在生产和研发过程中的质量保证和控制中。此外，BZ-X800在单个设备上提供了多种观测方法和定量分析，通过减少总设备占用，帮助节省空间。
- 一个
- 外部水相
- B
- 油滴
- C
- 油相
- D
- 内部水相
- E
- 水相
- 使用全功能荧光显微镜BZ-X800
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- BZ-X800使用最高分辨率的油浸透镜(100倍)，在光学显微镜的所有物镜中，像差最低，可以提供高分辨率的观察，即使是微小的轮廓和双乳状液内水相的精确轮廓。
- BZ-X800可以轻松、准确地测量液滴数量、最长和最短直径、视场面积，甚至双乳中微小的内水相液滴的大小，用于定量评估。
- 即使乳剂中有油污/水相，BZ-X800仍能提供清晰、高对比度的图像供观察。
- BZ-X800在一个设备中提供了多种观测方法和定量分析，因此它有助于节省空间。
