乳化和分散作用

将一种液体以极细小的液滴均匀分散在另一种与其互不相溶的液体中所形成的分散体系，称为乳液或乳状液，这种作用称为乳化作用。将不溶性固体物质的微小粒子均匀地分散在液体中所形成的分散体系，称为分散液或悬浮液，这种作用称为分散作用。乳液和分散液的分散介质均为液体，只不过前者的内相(分散相)为液体，而后者的内相(分散相)为固体。
乳液有两种类型，一种是油呈细小的液滴分散在水中，水是连续相(外相)，油是不连续相，称为水包油型或油/水型，以O/W表示；另一种是水呈细小的液滴分散在油中，油是连续相(外相)，而水是不连续相，称为油包水型或水/油型，以W/O表示。在一定情况下，两者可以相互转化，称为转相。在染整加工中以油/水型乳液应用较广，下面重点讨论这方面的内容。
油和水接触时，两者分层，不能相溶。如果加以搅拌或振动，虽然油能变成液滴分散在水中，但由于两者的接触面积增加，表面能增加，从能量最低原理来看是一种很不稳定的体系，较小的油滴在相互碰撞时有自动聚结成较大油滴而减少其表面能的倾向，以致一旦停止搅拌或振荡，不需要静置多久，便又重新分为两层。因此乳液分层是一个自发过程。如果在油、水中加入一定量适当的表面活性剂(乳化剂)，再加以搅拌或振荡，由于乳化剂在油一水界面上产生定向吸附亲水基伸向水，亲油基伸向油，把两相联系起来 使体系的界面能下降，在降低界面张力的同时，乳化剂分子紧密地吸附在油滴周围，形成具有一定机械强度的吸附膜。当油滴碰撞时， 吸附膜能阻止油滴的聚集。如果选用离子型的乳化剂，还会在油—水界面上形成双电层和水化层，都可防止油滴的相互聚集，从而使乳液稳定。如乳化剂肥皂在水包油型乳液中，肥皂分子的亲水基一COONa电离，使油滴周围带负电，而Na+分布在其周围，形成双电层。由于油滴的双电层间有排斥作用，可防止油滴的互相聚集使乳液稳定。若使用非离子型乳化剂，则会在油滴周围形成比较牢固的水化层，也具有类似的作用。