乳化剂是能使两种或两种以上互不相溶的组分的混合液体形成稳定的乳状液的一类化合物。其作用原理是在乳化过程中,分散相以微滴(微米级)的形式分散在连续相中,乳化剂降低了混合体系中各组分的界面张力,并在微滴表面形成较坚固的薄膜或由于乳化剂给出的电荷而在微滴表 面形成双电层,阻止微滴彼此聚集,而保持均匀的乳状液。从相的观点来说,乳状液仍是非均相体系。乳状液中的分散相可以是水相,也可以是油相,大多数为油相;连续相可以是油相,也可以是水相,大多数为水相。乳化剂是一种表面活性剂,分子中有亲水基和亲油基。为了表示乳化剂的亲水性或亲油性,通常采用“亲水亲油平衡值(HLB值)”,HLB值愈低,其亲油性愈强;反之,HLB值愈高,其亲水性愈强。各种乳化剂的HLB值不同,为了获得稳定的乳状液,必须选择合适的乳化剂。
乳化剂作用机理形成乳化液所使道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版于油中;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权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,使油滴能长期稳定存在于水中。