乳化油是以穩(wěn)定狀態(tài)存在(不上浮，不凝聚)的微小油粒，粒徑約在0.5～25μm之間，為淡褐色至深褐色液體或半固體，屬于金屬切削油的一類(lèi)。作用以冷卻為主，潤(rùn)滑為次，用于車(chē)制、鋸斷、鉆孔、磨制等金屬粗加工。

1、基礎(chǔ)油對(duì)乳化油的穩(wěn)定性的影響

乳化油儲(chǔ)存期一般都要求一年以上，基礎(chǔ)油必須具備較好的抗氧化性能。如果基礎(chǔ)油的抗氧性能差，放置一段時(shí)間后被氧化，導(dǎo)致酸值增大，破壞了乳化油體系的平衡，使乳化油分層。

環(huán)烷基油和石蠟基油都可以用于配制乳化油。環(huán)烷基油對(duì)添加劑有更好的溶解性和更利于乳化，使用環(huán)烷基油配制乳化油使用乳化劑的量要比用石蠟基油少，而且環(huán)烷基油的凝固點(diǎn)很低，可以降低乳化油的凝固點(diǎn)。

但環(huán)烷基油的芳烴含量高，容易使操作者皮膚過(guò)敏而受到損傷。因此配制乳化油選擇基礎(chǔ)油最佳的方案是環(huán)烷基油和石蠟基油混合使用，可以提高乳化劑的效率，降低乳化油的凝固點(diǎn)，對(duì)提高乳化油的穩(wěn)定性有利。

2、乳化劑對(duì)乳化油穩(wěn)定性的影響

乳化劑分陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型三大類(lèi)。陽(yáng)離子型乳化劑與陰離子乳化劑彼此不相容，在乳化油中很少應(yīng)用。市面上銷(xiāo)售的乳化油絕大部分是有陰離子乳化劑和非離子乳化劑復(fù)配。要選用合適的乳化劑，首先要從乳化劑的HLB值考慮。

HLB值是乳化劑的親油親水平衡值，不同的基礎(chǔ)油要達(dá)到乳化穩(wěn)定所要求的HLB值也不同，而且乳化油的其他添加劑如潤(rùn)滑劑、防銹劑、消泡劑等雖然不是表面活性劑，但不同的類(lèi)型和加入量的多少都會(huì)給體系的HLB值帶來(lái)影響，所以不能僅依靠乳化劑的HLB值來(lái)計(jì)算乳化劑的加入量，必須通過(guò)配方的優(yōu)化試驗(yàn)決定乳化劑的最佳使用量。

在選用乳化劑時(shí)有些乳化劑的HLB不太明確，可以通過(guò)乳化劑在水中溶解性來(lái)粗估計(jì)乳化劑的HLB值，見(jiàn)下表。

一般配制乳化油都要選用兩個(gè)或兩個(gè)以上的乳化劑。最佳的乳化劑組合應(yīng)該是在較寬的HLB值范圍內(nèi)都可以配制出穩(wěn)定的乳化油。

上圖顯示的乳化劑組合可以達(dá)到100%的乳化效率，而且在乳化率達(dá)到80%以上時(shí)，HLB值得范圍較寬。下圖的乳化劑組合乳化效率達(dá)不到100%，乳化效率達(dá)80%時(shí)，HLB值范圍較窄。很顯然，用上圖的乳化劑組合配制乳化油，由于有較寬的HLB值選擇，對(duì)原材料的質(zhì)量和數(shù)量的控制有較大的安全系數(shù);在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中由于外界條件的影響或個(gè)別添加劑出現(xiàn)輕微變化也不至于使乳化油平衡破壞而出現(xiàn)分層現(xiàn)象，能有效提高乳化油的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

3、油性劑對(duì)乳化油穩(wěn)定性的影響

目前市面上銷(xiāo)售的乳化油大多數(shù)使用脂肪酸皂、動(dòng)植物油脂作油性劑，脂肪酸和動(dòng)植物油脂一般都帶有不飽和化學(xué)鍵，容易氧化分解，影響乳化油的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。近年來(lái)各種合成酯進(jìn)入金屬加工潤(rùn)滑劑市場(chǎng)，其潤(rùn)滑劑性能與脂肪油相當(dāng)。有些合成酯的摩擦系數(shù)比棕櫚油還低，下表為幾種油性劑的摩擦系數(shù)。選用飽和合成酯作油性劑有利提高乳化油的穩(wěn)定性。

4、極壓劑對(duì)乳化油穩(wěn)定性的影響

乳化油經(jīng)常使用硫化脂肪酸酯做極壓劑，硫化脂肪酸脂穩(wěn)定性比較差。有些硫化脂肪酸脂對(duì)殺菌劑很敏感，容易被殺菌劑作用而分解，使乳化油變質(zhì)發(fā)臭。所以在選擇硫化極壓劑時(shí)，要十分注意體系添加劑之間的相容性。

1、藥劑破乳法

藥劑破乳法是向乳化液中投加藥劑，破壞油珠的表面界膜，壓縮雙電層，使油珠聚集變大而與水分離。藥劑破乳法主要有鹽析法、凝聚法、鹽析-凝聚混合法、酸化法等。

(1)鹽析法：向乳化油廢水中投加鹽類(lèi)電解質(zhì)，破壞乳化液油珠的表面界膜及雙電層結(jié)構(gòu)，使油珠凝聚析出。鹽析法破乳后析出油的油質(zhì)較好，但出水渾濁，還需加凝聚劑進(jìn)行澄清。

(2)凝聚法：向乳化油廢水中投加絮凝劑，利用絮凝物質(zhì)的架橋作用，使微粒油珠結(jié)合成聚合體。常用的的絮凝劑有明礬、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等。

PFS(聚合硫酸鐵)作為破乳劑，具有投藥量少、破乳后水質(zhì)好、對(duì)pH值的適應(yīng)范圍比較廣、形成礬花的速度快、顆粒大、沉降性能好等優(yōu)點(diǎn)。因此是一種很有發(fā)展前途的破乳劑。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)研究：該破乳劑的最佳投入量為每升乳化油廢水投加40mL聚合硫酸鐵;最佳攪拌強(qiáng)度高速攪拌400r/min，低速攪拌為100r/min;低速攪拌的最佳攪拌時(shí)間210s;高速攪拌的最佳攪拌時(shí)間75s;最佳沉淀時(shí)間4h。

(3)鹽析-凝聚混合法：就是鹽析法、凝聚法的綜合利用，可取得更佳的效果。該方法先用少量的鹽使乳化油珠初步脫穩(wěn)，再加少量的絮凝劑，使之凝聚分離。此法析出的油質(zhì)比鹽析好，比凝聚法投藥量少。

(4)酸化破乳法：一般是通過(guò)加酸，使乳化油中的脂肪酸皂轉(zhuǎn)化為不溶于水的脂肪酸而分離出來(lái)。酸的投加量以使pH降至2以下為宜。待分離油后，再用石灰乳中和，使乳化油廢水pH值達(dá)到6～8。

2、機(jī)械物理除油法

(1)離心分離法：借助于離心機(jī)械所產(chǎn)生的離心力，將油、水分離。離心法在實(shí)際廢水處理中應(yīng)用并不普遍。

(2)粗?；头ǎ喝榛蛷U水通過(guò)一種填有粗?；牧系难b置，使乳化油廢水中的微細(xì)油珠聚結(jié)成油膜，達(dá)到油、水分離的目的。此方法有當(dāng)乳化油廢水含油濃度過(guò)高時(shí)粗粒化材料易堵塞。

(3)超濾法：利用超濾膜孔徑比油珠粒徑小的特點(diǎn)，當(dāng)乳化油廢水通過(guò)超濾膜過(guò)濾器時(shí)，只允許水通過(guò)，而比膜孔徑大的油粒阻攔，從而達(dá)到油、水分離的目的。與傳統(tǒng)方法相比，此法的優(yōu)點(diǎn)是不需加入其它試劑，無(wú)二次污染，不產(chǎn)生含油污泥，濃縮也可焚燒處理，設(shè)備費(fèi)用低，且選擇合適的工作膜處理后的出水一般可達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)，或直接作為工業(yè)用水使用。但需對(duì)乳化油廢水進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)處理，同時(shí)膜的清洗也較麻煩。

(4)隔油法：利用油、水、渣的密度差進(jìn)行重力分離。可除去60μm以上的油粒和乳化油廢水中的大部分固體顆粒。隔油法主要用于去除浮油或破乳后的乳化油。

3、物理化學(xué)法

(1)氣浮法：依靠空氣泡的表面吸附油粒或懸浮物達(dá)到分離的目的，普通隔油法難以分離的細(xì)小油珠，可由氣浮法除去。氣浮法的優(yōu)點(diǎn)是效率高、操作容易控制;缺點(diǎn)是占地面積大，藥劑用量大。

(2)吸附法：利用吸附劑的多孔性和大的比表面積，將乳化油廢水中的溶解油和其它溶解性有機(jī)物吸附在表面，從而達(dá)到油水分離。由于吸附劑一般較貴，吸附容量有限、再生困難，一般只適于深度處理乳化油廢水中的微量油。

除了以上方法外，還有電解法等。盡管電解法除油效率高，但由于耗電量大，裝置復(fù)雜，電解過(guò)程有氫氣產(chǎn)生，易爆，在實(shí)際中應(yīng)用不多。

在實(shí)際應(yīng)用中，通常是2～3種方法聯(lián)合使用。如鹽析-酸化-沉降法、隔油-微絮凝法、鹽析-氣浮-吸附法等，這些工藝在乳化乳化油廢水處理方面都已經(jīng)有了實(shí)際的應(yīng)用，并取得了很好的處理效果。

乳化硅油是含活性官能團(tuán)的聚硅氧烷乳液，屬于非離子型，穩(wěn)定性好、不易燃、不揮發(fā)、無(wú)毒無(wú)氣味、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、可任意比例兌水稀釋等優(yōu)點(diǎn)。

乳化硅油主要用途：

可用于護(hù)發(fā)產(chǎn)品、皮革光亮劑、汽車(chē)、家具、地板、金屬加工、聚氨脂、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、石材、紡織、造紙、木材等行業(yè)的脫模、上光、塑料薄膜的防粘作用、金屬的防銹、洗發(fā)香波的柔順梳理添加劑、清潔和防水和水性涂料的消泡劑等。

乳化硅油概述：

因?yàn)楣栌途哂心透叩蜏匦?、較低的玻璃化溫度、較低的表面能、高度的疏水性等突出特點(diǎn)，從而在化妝品、涂料、織物整理劑、防水劑等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用。因?yàn)楣栌鸵谒蟹稚⒑茈y，從而使硅油在很多方面應(yīng)用得不到拓展。而乳化硅油的成功制備為這一問(wèn)題提供了解決的途徑。

但目前為止，性能優(yōu)良的乳化硅油依然是專(zhuān)家學(xué)者們一直致力研究的問(wèn)題。因?yàn)楣栌捅旧硎遣灰妆蝗榛?，乳液的黏度越高，就越難乳化。同時(shí)，硅油本身又是一種破乳劑和消泡劑，使乳液的穩(wěn)定性較差。多年來(lái)，硅油的乳化使用不同的分散方式，或者添加有機(jī)溶劑，降低硅油的黏度，使其易于分散。但常出現(xiàn)的問(wèn)題是能耗大，成本高，而且難以保障乳液的穩(wěn)定性。

乳化硅油制備方法：

在燒瓶中加入適量的乳化劑和硅油，慢慢攪動(dòng)使兩者混合均勻，并將混合物加熱到一定的溫度，此時(shí)慢慢加入適量的水形成W/O型乳液，加水速度以水能被及時(shí)分散為合適。當(dāng)乳液明顯泛白后，再快速加入剩余的水，使其快速轉(zhuǎn)相為O/W型乳液，以一定的轉(zhuǎn)速共攪拌30min，按上述步驟完成后，即可制得乳化硅油。

乳化硅油是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定的體系，乳液靜置一段時(shí)間后，內(nèi)相分散相很容易聚集析出，從而出現(xiàn)破乳的現(xiàn)象。影響硅油乳狀液性能的因素有很多，主要有乳化劑類(lèi)型的選擇、乳化劑用量、攪拌速度、乳化時(shí)間、乳化溫度等。

乳化柴油是將水和柴油通過(guò)乳化劑和乳化設(shè)備乳化形成的油包水(W/O)型乳液。長(zhǎng)期以來(lái)各國(guó)科技工作者通過(guò)在柴油機(jī)上進(jìn)行乳化油試驗(yàn)，表明使用乳化油時(shí)，氮化物排放量降低，煙度及排放顆粒也有所減少，可以降低污染物的排放并能提高現(xiàn)有柴油機(jī)的功率，具有明顯的節(jié)油效果，同時(shí)柴油的積炭減少，活塞缸套的磨損下降燃油摻水不僅可以節(jié)能，且能達(dá)到環(huán)保要求，因此受到世界各國(guó)科學(xué)家的重視。

乳化柴油燃燒機(jī)理：

乳化柴油是指在柴油中加人既親油又親水的乳化劑，并加入一定量的水，經(jīng)乳化設(shè)備的處理，使柴油和水轉(zhuǎn)變成一種油包水(W/O)型乳狀液。

當(dāng)乳化柴油進(jìn)入氣缸后，隨著氣缸溫度急劇升高時(shí)，水比油先達(dá)到沸點(diǎn)(油的沸點(diǎn)180℃以上)，水先沸騰氣化，形成極小的爆炸(“微爆”現(xiàn)象)，生成二次霧化，使得乳化柴油二次微?；⑿∮土Ｅc空氣接觸的表面積大大增加，提高了柴油的燃燒效率。

微爆產(chǎn)生無(wú)數(shù)爆炸波，空氣形成強(qiáng)烈的紊流，燃燒室內(nèi)空氣與油氣分布更均勻溫度場(chǎng)更均勻，燃燒速度加快，燃燒更充分，從而減少或消除了不完全燃燒，排煙損失降低，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的效果。

另一方面，柴油不完全燃燒排出的黑煙主要為CO和碳粒，柴油微乳液中的水在高溫條件下氣化，并與碳粒接觸，發(fā)生水煤氣反應(yīng)，水煤氣反應(yīng)使CO和碳粒以CO2的形式排出氣缸，黑煙排放量下降，大大降低了污染物的排放量。

另外，關(guān)于乳化柴油中水的輔助燃燒一直存在爭(zhēng)議。在Ti、Ru、Fe等的催化作用下，水的分解溫度可由2500℃降到300～500℃，水分解成H2和O2，H2參與燃燒，O2促進(jìn)柴油自吸氧燃燒。

乳化柴油的制備方法：

乳化柴油屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，分層速度與粒徑分布有著密切的關(guān)系，良好的乳化設(shè)備能夠有效的延長(zhǎng)其穩(wěn)定性。

乳化柴油常用制備方法有機(jī)械攪拌法和超聲乳化法。此外還有膜乳法進(jìn)氣管?chē)娝?、引汽乳化法等。機(jī)械攪拌法主要設(shè)備包括攪拌器、均化器和膠體磨等，利用高速剪切力，使油相和水相充分混合，達(dá)到乳化目的。

超聲乳化法主要設(shè)備包括電超聲乳化器、探頭式超聲乳化器和簧片哨超聲乳化器等，利用超聲波在介質(zhì)中傳遞時(shí)所攜帶的能量，在油水界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象，使水分裂成小滴，均勻地分散在油相中。