乳化油

通常所説的乳化油是將燃油(汽油、柴油或重油)70%～90%加水近30%～10%(質量比，下同)，再加添加劑0.5%～1%，而後通過專用設備進行乳化。使油液成為油包水型分子基團，顆粒越小、越均勻，乳化油的穩定期越長，一般1～6個月，乳化油的油水分離即破乳，破乳後將失去其性能。在乳化油的油粒表面多吸附有兩性分子，如表面活性劑，油粒的表面呈雙電層結構。去除乳化油多采用溶氣氣浮法，並在氣浮前加入混凝劑，使乳化油脱穩，以提高氣浮除油的效果 ^[2]  。

乳化油燃燒過程的物理作用即所謂“微爆”理論。油包水型分子基團，油是連續相，水是分散相。由於油的沸點比水高，受熱後水總是先達到沸點而蒸發或沸騰。當油滴中的壓力超過油的表面張力及環境壓力之和時，水蒸氣將衝破油膜的阻力使油滴發生爆炸，形成更細小的油滴，這就是所説的微爆或稱二次霧化。爆炸後的細小油滴更容易燃燒。因此，油液燃燒的更完全，使內燃機或油爐達到節能之效果。化學作用即水煤氣反應。在缺氧條件下，燃料中由於高温裂解產生的碳粒子，能與水蒸氣反應生成CO₂和H₂，使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒率，降低了排煙中的煙塵含量。

乳化油由基礎油和添加劑（乳化劑、防鏽劑）組成，只有它們比例配合適當，乳化油才更穩定 ^[3]  。

基礎油、緩蝕劑及乳化劑配合適當，才能使乳化油穩定。不同油相要求不同的HLB值的乳化劑，而油相的不同組合，其要求的HLB值也要變化。基礎油是緩蝕劑的載體，它的黏度影響乳化油的穩定性。黏度低，易於乳化；但黏度過低，形成保護油膜太薄，不利於防鏽，所以基礎油的黏度要適中。

（1）乳化劑。乳化劑是乳化液的穩定劑，是一類表面活性劑。它能降低互不相溶的液體間的界面張力，使之形成乳化液。表面活性劑分子一般總是由非極性的、親油（疏水）的碳氫鏈部分和極性的、親水（疏油）的基團共同構成。這兩部分處於分子兩端，形成不對稱的結構。因此，表面活性劑分子是一種兩親分子，具有既親油又親水的兩親性質。

（2）防鏽劑。防鏽添加劑主要有水溶性防鏽劑和油溶性防鏽劑兩大類。防鏽過程主要是遊離鹼與水溶性緩蝕劑作用的過程，如三乙醇胺可與金屬發生作用，並在金屬表面生成不溶性的緻密氧化膜，阻止金屬的電化學腐蝕。但加入三乙醇胺一定要適量，過量後不但不溶解，反而會影響乳化，甚至破乳。

（3）穩定劑。穩定劑的作用除了穩定油相，使之不分層，並且呈透明均相之外，還能使乳化液在常温和高温下穩定，防止或減少乳化液的分層和析油。選用的穩定劑多為異丙醇、多元醇（乙二醇類）、乙醇、高碳醇、二三乙醇胺、苯乙醇胺等。

（4）除上述添加劑外，還包括極壓劑、鹼保持劑、殺菌劑、消泡劑、絡合劑等。

乳化油的類型主要取決於乳化劑的性質。乳化劑或表面活性劑是否能溶解在水中或油中，取決於其中的親水基團和親油基團的相對濃度，一般用“親憎平衡值”（HLB）來表示，HLB越大則親水性越好。

HLB大於20，表明該物質幾乎是親水的，不溶於油。HLB為零，表明該物質沒有親水性，只溶於油。為得到油包水型的乳化液，HLB值應在2～6之間。當HLB值高達12～18時，將形成水包油型乳化液。在正常情況下，油包水型乳化液的水珠直徑為2～5 μm，能穩定地保存數日甚至數週時間，其中的水珠不會沉降或分離。但以工業用重油或渣油製成乳化液時，不加入任何表面活性劑也可獲得令人滿意的油包水型乳化油 ^[4]  。

乳化油根據用途不同分為1號、2號、3號、4號。分類行業標準如圖1所示 ^[3]  。其中1號防鏽性較好，2號清洗性較好，3號極壓性較好，4號是透明型的（適用於特種要求的金屬加工冷卻亦可作內燃機冷卻液）。乳化油與水按一定比例混合，調製成乳化液，具有防鏽、清洗、極壓性能，適用於金屬加工、切削等過程中作為冷卻液使用。