保養之道

    所謂乳化，就是將兩種不相容的液體(例如：油＆水)，均勻混雜穩定在一起。 

    但這有個問題，比如下圖所示：當我們把小部分的油加入水中，並且攪拌它，迫使油滴均勻分散在整個水體裡(即O/W乳化型態)，然後靜置一段時間，會發現「油、水」分離現象。

    為什麼？

    從熱力學的觀點來看：乳化液本身是一個不穩定的系統。因為只有當油、水分離成兩層時，兩者間彼此所接觸的總面積最小，所以需要維持的表面張力的能量最低，因此最穩定。

    另外，乳化液也是膠體溶液，分散相(即溶質)同樣具有布朗運動，會彼此碰撞。當這些碰撞，造成分散相集聚、互融，變的越來越大(即「表面積/體積」值越來越小)，再加上重力的影響，就容易有分離現象發生，特別是環境溫度上升後，分散相的碰撞機率增高時。(補充：也可以利用高分子，在連續相中形成立體阻障，限制住分散相的活動，增加穩定。)

    這些分散相的互融，又與其表面所帶電荷有關，例如：若分散相中有些帶「＋」電，有些帶「－」電，那麼就容易因「正-負相吸」作用，發生析出現象；或因電解質的加入，改變了分散相表面的電性，也會造成類似鹽析現象的發生。因此只有令分散相帶有同樣電荷，彼此相斥，才能維持乳化的穩定。

    不過，若將分散相濃度提高，表面電性作用的作用就不明顯了。此時就要看這些分散相（表面）堅固不堅固──形成界面膜──而定？若能像彈珠般，彼此雖發生碰撞，但是並不會互相融合，就可以維持穩定的乳化狀態；反之若碰撞後，卻彼此抱在一塊，那麼就容易析出或沉澱了。

    故乳化液需要界面活性劑(即乳化劑)的存在，來幫忙（1）消除乳液中分散相，所增加的表面張力，使整體維持較低位能；或（2）穩固分散相的電性；或（3）使分散相形成界面膜，不易破裂，進而造成彼此吞噬──以穩定維持乳化液狀態。

    而乳化劑的選擇，可以參考HLB值決定。

    所謂HLB值，即「親水-親油-平衡比(Hydrophile-Lipophile Balance number) 」，由Griffin最先在1949年提出，代表：該分子的親水(油)性程度。通常HLB值愈高，表示該分子親水性愈高；反之，HLB值愈低，則代表該分子親油性愈高。

    計算方式【HLB＝Σ(親水性基團數值)－Σ(親油性基團數值)＋7】.................（by Davies, 1957）

例如：界面活性劑Sodium lauryl sulfate (SLS), C₁₂H₂₅SO₄Na的HLB值？

Sol：查表知：「－CH₂－」的基團數值為「－0.475」......(親油性基團為負值)(但計算時取絕對值)

       「－SO₄Na」的基團數值為「38.7」......( 親水性基團為正值)   

       ∴HLB＝38.7－12×0.475＋7＝40

    另外HLB值具有加成性，若使用多種乳化劑(例如A乳化劑＋B乳化劑)，則混合後HLB值可由下式得知：

    【HLB_AB值＝（W_A×HLB_A＋W_B×HLB_AB）/（W_A＋W_B）】.................（其中W代表使用比例）

例如：「甲乳化劑」、「乙乳化劑」與「丙乳化劑」相混合，其用量分別為3、0.5、0.5，又各自的HLB值分別是8、14、16，則其混合後的HLB值為？

Sol：HLB_甲乙丙＝（3×8＋0.5×14＋0.5×16）/（3＋0.5＋0.5）＝9.75

    一般而言，乳化劑的選擇，要根據被乳化物所需的HLB值來斷定。也就是說：當配方組成大致確定，可以先行計算油相HLB值，再行一系列的測試，確認乳化劑的搭配(通常複合乳化劑比單一乳化劑有效)，以獲得最佳的產品穩定性、黏度與使用性能。