為什麼超聲波可以將水和油混合

❶ 超聲波怎樣混合油和水

超聲波是一種能量較大的聲波，它能將很多東西震碎，本身油和水是不能互溶的，在這種震動下油被震成很小的微粒水也被震成很小的微粒，這樣它們的微粒就能很好的混合均勻形成水油的乳液。

❷ 超聲能混合的液體有

利用強超聲波作用使液體中的不溶固體（或其他液體）粉碎成微粒並與周圍液體充分混合形成乳化液的技術。粉碎不溶固體（或液體）的物理機制一般認為是超聲空化效應。超聲空化效應是指在強超聲波作用下，液體內會產生大量的氣泡，小氣泡將隨著超聲振動而逐漸生長和增大，然後又突然破滅和分裂，分裂後的氣泡又連續生長和破滅。這些小氣泡急速崩潰時在氣泡內產生了高溫高壓，且因氣泡周圍的液體高速沖入氣泡而在氣泡附近的液體中產生了強烈的局部激波，也形成了局部的高溫高壓，從而產生了超聲的粉碎、乳化作用。在制葯工業及日常用品工業部門，超聲乳化常用於製造各種乳化液產品，如乳劑葯品、化妝品及皮鞋油等。還可利用超聲乳化方法製成油（汽油、柴油等）與水或煤粉的乳化燃燒物，以提高單位燃料的燃燒值。

❸ 為什麼水和油會有反映

乳化是一種液體以極微小液滴均勻地分散在互不相溶的另一種液體中的作用。乳化是液-液界面現象，兩種不相溶的液體，如油與水，在容器中分成兩層，密度小的油在上層，密度大的水在下層。若加入適當的表面活性劑在強烈的攪拌下，油被分散在水中，形成乳狀液，該過程叫乳化。
1、乳化原理
在制備乳狀液時，是將分散相以細小的液滴分散於連續相中，這兩個互不相溶的液相所形成的乳狀液是不穩定的，而通過加入少量的乳化劑則能得到穩定的乳狀液。對此，科學工作者從不同的角度提出了不同的理論解釋，這些乳狀液的穩定機理，對研究、生產乳狀液的化妝品有著重要的理論指導意義。
（1）定向楔理論
這是1929年哈金斯（Harkins）早期提出的乳狀液穩定理論。他認為在界面上乳化劑的密度最大，乳化劑分子以塵歷橫截面較大的一端定向的指向分散介質，即總是以「大頭朝外，小頭朝里」的方式在小液滴的外面形成保護膜，從幾何空間結構觀點來看這是合理的，從能量角度來說是復合能量最低原則的，因而形成的乳狀液相對穩定。並以此可解釋乳化劑為一價金屬皂液及二價金屬皂液時，形成穩定的乳狀液的機理。 乳化劑為一價金屬皂在油－水界面上作定向排列時，以具有較大極性頭基團伸向水相；非極性的碳氫鍵深入油相，這時不僅降低了界面張力，而且也形成了一層保護膜，由於一價金屬皂的極性部分之橫界面比非極性碳氫鍵的橫界面大，於是橫界面大的一端排在外圈，這樣外相水就把內相油完全包圍起來，形成穩定的O/W型的乳狀液。而乳化劑為二價金屬皂液時，由於非極性碳氫鍵的橫界面比極性基團的橫界面大，於是極性基團（親水的）伸向內相，所以內相是水，而非極性碳氫鍵（大頭）伸向外相，外相是油相，這樣就形成了穩定的W/O型乳狀液。 這種形成乳狀液的方式，乳化劑分子在界面上的排列就像木楔插入內相一樣，故稱為「定向楔」理論。 此理論雖能定性的解釋許多形成不同類型乳狀液的原因，但常有不能用它解釋的實例。理論上不足之處在於它只是從幾何結構來考慮乳狀液的穩定性，實際影響乳狀液穩定的因素是多方面的。何況從幾何上看，乳狀液液滴的大小比乳化劑的分子要大得多，故液滴得曲表面對於其上得定向分子而言，實際近於平面，故乳化劑分子兩端的大小就不是重要的，無所謂楔形插入了。
（2）界面張力理論
這種理論認為界面張力是影響乳狀液穩定性的一個主要因素。因為乳狀液的形成必然使體系界面積大大增加，也就是對體系要做功，從而增加了體系的界面能，這就是體系不穩定的來源。因此，為了增加體系的穩定性，可減少其界面張力，使總的界面能下降。由於表面活性劑能夠降低界面張力，因此是良好的乳化劑。 凡能降低界面張力的添加物都有利於乳狀液的形成及穩定。在研究一系列的同族脂肪酸作乳化劑的效應時也說明了這一點。隨著碳鏈的增長，界面張力的降低逐漸增大，乳化效應也逐漸增強，形成較高穩定性的乳狀液。但是，低的界面張力並不是決定乳狀液穩定性的唯一因素。有些低碳醇（如戊醇）能將油－水界面張力降至很低，但卻不能形成穩定的乳狀液。有些大分子（如明膠）的表面活性並不高，但卻是很好的乳化劑。固體粉末作為乳化劑形成相當穩定的乳狀液，則是更極端的例子。因此，降低界面張力雖使乳狀液易於形成，但單靠界面張力的降低還不足以保證乳狀液的穩定性。 總之，可以這樣說，界面張力的高低主要表明了乳狀液形成之難易，並非為乳狀液穩定性的必然的衡量標志。
（3）界面膜的穩定理論
在體系中加入乳化劑後，在降低界面張力的同時，表面活性劑必然在界面發生吸附，形成一層界面膜。界面膜對分散相液滴具有保護作用，使其在布朗運動中的相互碰撞的液滴不易聚結，而液滴的聚結（破壞穩定性）是以界面膜的破裂為前提，因此，界面膜的機械強度是決定乳狀液穩定的主要因素之一。 與表面吸附膜的情形相似，當乳化劑濃度較低時，界面上吸附的分子較少，界面膜的強度較差，形成的乳狀液不穩定。乳化劑濃度增高至一定程度後，界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成，這樣形成的界面膜強度高，大大提高了乳狀液的穩定性。大量事實說明，要有足夠量的乳化劑才能有良好的乳化效果，而且，直鏈結構的乳化劑的乳化效果一般優於支鏈結構的。 此結論都與高強度的界面膜是乳雀兄汪狀液穩定的主要原因的解釋相一頃仔致。如果使用適當的混合乳化劑有可能形成更緻密的「界面復合膜」,甚至形成帶電膜，從而增加乳狀液的穩定性。如在乳狀液中加入一些水溶性的乳化劑，而油溶性的乳化劑又能與它在界面上發生作用，便形成更緻密的界面復合膜。由此可以看出，使用混合乳化劑，以使能形成的界面膜有較大的強度，來提高乳化效率，增加乳狀液的穩定性。在實踐中，經常是使用混合乳化劑的乳狀液比使用單一乳化劑的更穩定，混合表面活性劑的表面活性比單一表面活性劑往往要優越得多。 基於上述兩段得討論，可以得出這樣得結論：降低體系得界面張力，是使乳狀液體系穩定的必要條件：而形成較牢固的界面膜是乳狀液穩定的充分條件。
（4）電效應的穩定理論
對乳狀液來說，若乳化劑是離子型的表面活性劑，則在界面上，主要由於電離還有吸附等作用，使得乳狀液的液滴帶有電荷，其電荷大小依電離強度而定；而對非離子表面活性劑，則主要由於吸附還有摩擦等作用，使得液滴帶有電荷，其電荷大小與外相離子濃度及介電常熟和摩擦常數有關。帶電的液滴靠近時，產生排斥力。使得難以聚結，因而提高了乳狀液的穩定性。乳狀液的帶電液滴在界面的兩側構成雙電層結構，雙電層的排斥作用，對乳狀液的穩定有很大的意義。雙電層之間的排斥能取決於液滴大小及雙電層厚度1/κ，還有ξ電勢(或電勢φ0)。當無電介質表面活性劑存在存在時，雖然界面兩側的電勢差ΔV很大，但界面電位φ0卻很小，所以液滴能相互靠攏而發生聚沉，這對乳狀液很不利。當有電解質表面活性劑存在時，令液滴帶電。O/W型的乳狀液多帶負電荷；而W/O型的多帶正電荷。這時活性劑離子吸附在界面上並定向排列，以帶電端指向水相，便將反號離子吸引過來形成擴散雙電層。具有較高的φ0及較厚的雙電層，而使乳狀液穩定。若在上面的乳狀液中加入大量的電解質鹽，則由於水相中反號離子的濃度增加，一方面會壓縮雙電層，使其厚度變薄，另一方面他會進入表面活性劑的吸附層中，形成一層很薄的等電勢層，此時，盡管電勢差值不便，但是φ0減小，雙電層的厚度也減薄，因而乳狀液的穩定性下降。
（5）固體微粒
作為乳化劑的穩定理論許多固體微粒，如碳酸鈣、粘土、碳黑、石英、金屬的鹼式硫酸鹽、金屬氧化物以及硫化物等，可以作為乳化劑起到穩定乳狀液的作用。顯然，固體微粒只有存在於油水界面上才能起到乳化劑的作用。固體微粒是存在於油相、水相還是在它們的界面上，取決於油、水對固體微粒潤濕性的相對大小，若固體微粒完全被水潤濕，則在水中懸浮，微粒完全被油潤濕，則在油中懸浮，只有當固體微粒既能被水、也能被油所潤濕，才會停留在油水界面上，形成牢固的界面層（膜）,而起到穩定作用。這種膜愈牢固，乳狀液愈穩定。這種界面膜具有前述的表面活性劑吸附於界面的吸附膜類似的性質。
（6）液晶與乳狀液的穩定性
液晶是一種在結構和力學性質都處於液體和晶體之間的物態，它既有液體的流動性，也具有固體分子排列的規則性。 1969年，弗里伯格（Friberg）等第一次發現在油水體系中加入表面活性劑時，即析出第三相——液晶相，此時乳狀液的穩定性突然增加，這是由於液晶吸附在油水界面上，形成一層穩定的保護層，阻礙液滴因碰撞而粗化。同時液晶吸附層的存在會大大減少液滴之間的長程范德華力，因而起到穩定作用。此外，生成德液晶由於形成網狀結構而提高了粘度，這些都會使乳狀液變得更穩定。由此可以說，乳狀液的概念已從「不能相互混合的兩種液體中的一種向另一種液體中分散「，變成液晶與兩種液體混合存在的三相分散體系。因此，液晶在乳化技術或在化妝品領域有著廣泛應用的前景，已稱為化妝品及乳化技術的一個重要研究課題。如研究液晶在乳化過程中生成的條件(乳化劑的類型及用量、溫度等)和如何控制生成的液晶的狀態。

❹ 超聲波對物體有很強的「破碎」能力，它能將一般情況下不能混合的液體（如油和水）混合在一起．這表明超聲