在自然界中,水和油是两种不相溶的物质。为了使水分散到油中,通常使用乳化剂使不相溶的油水两相乳化形成稳定的乳化液。乳化剂作为油水界面的表面活性剂在乳化过程中起着极为重要的作用。根据乳化机理选择合适的乳化剂对形成性质稳定、经济可靠、环保安全的乳化液具有重大的意义。
乳化剂作用机理:形成乳化液所使用的乳化剂绝大多数都是表面活性剂,由亲水基和疏水基两部分组成,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。如按活性基团的离子类型进行分类,这种表面活性剂可以分为非离子型、阳离子型、阴离子型、两性离子型。这四种类型的表面活性剂从结构上来讲有一个共同的基本特点,即它是一种两性物质。以阴离子表面活性剂脂肪酸钠为例,其一端是由碳氢长链等组成的非极性憎水基团溶于油中; 另一端是极性亲水基团溶于水中。在上述过程中,由于表面活性剂的存在使得非极性憎水型油滴变成了带负电荷的胶粒,并因此获得了更大的表面积具有了更大的表面能。由于极性和表面能的作用,带负电的油滴胶核吸附水中的反离子或极性水分子形成胶体双电层则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。