一般来说，化学就是将物质放在一起并观察结果。许多人会惊讶地发现，您可以随时随地在自己的家中访问最基本的现实化学实验室。是的，你猜对了——这是你的厨房。混合是最常见的成分结合技术。我们喜欢的大多数美食都是通过混合配料制成的。然而，一些成分通常是不混溶的。我们都熟悉油和水的不混溶性。
然而，在我们家中有许多油和水混合的产品示例。仅举几例，它们是蛋黄酱、牛奶、沙拉酱、护手霜和护发素。这些例子代表了一类独特的混合物，称为乳液。基本上，乳液是两种或多种通常不混溶的液体的混合物。
在更一般的意义上，一种液体（分散相）的颗粒悬浮在另一种液体（连续相）中以形成乳液。虽然，这种状态本身不会持续超过几分钟。这个问题通过称为乳化的过程得到解决，其中将乳化剂添加到混合物中。简单乳液是油悬浮在水相中 (o/w) 或水悬浮在油中 (w/o)。让我们通过以下示例了解乳液的化学性质。
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几千年来，牛奶一直是人类饮食的一部分。我们大多数人都认为牛奶是一种简单的健康饮料，但牛奶的化学成分并不像看起来那么简单。牛奶是脂肪颗粒（球）分散在水（水）环境中的乳液。脂肪球不会聚结并形成单独的层，因为它们受到膜层的保护，使脂肪颗粒与水相分离。它是 o/w 乳液的一个例子。您可能已经注意到牛奶盒上的牛奶均质标签。当牛奶单独放置时，天然存在的乳脂颗粒会上升到表面形成一层奶油。牛奶均质化是一个简单的过程，它通过使用高压过程结合和分散乳脂。这会分解脂肪颗粒并使它们足够小以均匀地分散在牛奶中。牛奶被均质化，不是为了味道，而是为了让牛奶拥有我们习惯的丰富、洁白和光滑的质地。这个过程可以防止奶油上升到顶部，并节省您在饮用之前将奶油混合回牛奶中的步骤。均质化过程不会影响您的牛奶的味道或其中的成分。
人们对健康饮食的一个相当普遍的反对意见是，健康的食物味道不好。嗯，这是完全自然的，因为我们的舌头通常对咸味、酸味、苦味和甜味物质敏感。当你吃工厂生产的食物时，你会吃很多盐、糖、人造香料和甜味剂。因此，蛋糕似乎比蔬菜沙拉更美味。但是，如果我们在其中加入几勺蛋黄酱，即使是蔬菜沙拉也会变得美味。我们中的许多人认为蛋黄酱是理所当然的。通常，大罐子放在冰箱门的架子上，准备好当我们需要修理三明治或搅拌土豆沙拉时。但是你有没有想过它是如何制作的？基本上，蛋黄酱是悬浮在由蛋黄、柠檬汁或醋组成的基质中的油滴乳液，它提供风味和稳定颗粒和碳水化合物。
对于我们许多人来说，咖啡是必不可少的。它为我们提供了瞬间的能量，让我们在白天保持活跃。咖啡在世界范围内的流行为其提供了几种花哨的命名变体。其中之一是“浓缩咖啡”。我们中的许多人可能已经学会了这个词，因为制造它需要特定的机器。但是，它的意义远不止眼前所见。咖啡豆含有大量提供风味和香气的水溶性化合物，但它们也含有油。由于油和水不会混合，因此浓缩咖啡机提供了将油与水混合所需的压力。因此，浓缩咖啡只不过是一种乳液（一种由层压油组成的液体复合物）。从脂肪、糖、天然油、类黑素等化合物和咖啡因，被提取并形成浓缩咖啡的成分。通常，这些矿物质和油在新鲜咖啡中大量存在，有助于在浓缩咖啡上形成一层奶油。
如果您曾经尝试从头开始制作沙拉酱，您就会知道zui大的问题之一就是让油和醋正确混合。无论你多么努力地摇晃、搅拌或搅拌油和醋，它们都不可避免地会裂开。自制香醋在技术上被称为临时乳液，因为没有任何东西可以将油滴和水滴在化学水平上保持在一起，它们最终会再次分离出来。商业沙拉酱通常由大量添加剂和乳化剂制成，以防止香醋分离。其中一些是天然的，例如卵磷脂（存在于蛋黄中）。
黄油是我们日常生活中使用的众多乳制品之一。你有没有想过黄油是怎么做的？这种奶油酱是如何来自像牛奶这样的液体的？黄油的科学始于主要成分——牛奶。牛奶含有 88% 的水、3.5% 的脂肪、3.25% 的蛋白质和 4.6% 的乳糖（糖）。奶牛挤奶后，我们通常会做两件重要的事情来改进它并使其安全饮用。巴氏杀菌处理牛奶以破坏任何有害微生物。并且牛奶被均质化以防止脂肪上升到牛奶的顶部。制作黄油听起来很简单，但并不像看起来那么简单。将全脂牛奶改为黄油是将水包脂肪乳液（牛奶）转化为脂肪包水乳液（黄油）的过程。巴氏杀菌后从牛奶中分离出来的奶油是一种乳液，其中脂肪分子分散在主要成分水中。然而，搅打奶油会充分摇晃系统以反转乳液。脂肪分子成为连续相，其中分散有水颗粒。结果，我们得到了可以通过物理过程分离的黄油和酪乳。
随着时间的推移，关于膳食脂肪和心脏病问题的科学发生了巨大的变化。在 19 世纪中叶，随着越来越多的人搬到城市，欧洲的人口结构正在发生变化。由于工业化和经济衰退，黄油变得难以获得。进口无法满足需求，尤其是军事需求。在食品工业中，这些问题催生了另一种安全的替代品——人造黄油。它用作调味、烘焙和烹饪的涂抹酱。基本上，人造黄油是一种食品，通常由植物油与成熟的脱脂牛奶搅拌成光滑的乳液制成，并像黄油一样使用。今天制造人造黄油的基本方法包括将氢化植物油与脱脂牛奶的混合物乳化，冷却混合物使其凝固。然后将所得混合物与水、柠檬酸、类胡萝卜素、维生素和奶粉。乳化剂如卵磷脂有助于将水相均匀地分散在整个油中，并且通常还添加盐和防腐剂。然后将该油水乳液加热、混合和冷却。
我们中的许多人都是看着我们的母亲和祖母在睡前涂抹冷霜并吹嘘它对我们皮肤的好处而长大的。如果您属于非热带地区，您必须熟悉冬季皮肤面临的恶劣条件。冷霜是冬季必备品。冷霜是水和某些脂肪的乳液，通常包括蜂蜡和各种香味剂，旨在抚平皮肤和卸妆。“冷霜”这个名字来源于霜在皮肤上留下的清凉感。冷霜一般由水、油、乳化剂和增稠剂四种主要成分组成，水和油的比例大致相等。这使乳霜能够渗透皮肤的外层。然而，它不像水性产品那样被皮肤吸收得那么深。由于高浓度的矿物油和蜡（例如蜂蜡或地蜡），这种面霜往往更像面膜而不是面部保湿霜。
颜色不仅仅是一种视觉体验。它也是一种可以从根本上影响情绪和情绪的心理因素。因此，人们在决定房间的油漆时会花费大量时间。您可能认为油漆只是一种溶解在液体中以使其扩散的颜色化学物质，但它远不止于此。虽然为各种目的设计的涂料会有不同的配方，但它们都有一些共同的主要特征。大多数油漆具有三种主要成分，称为颜料、粘合剂和溶剂。粘合剂和溶剂有时统称为载体。乳液涂料由微小的聚合物颗粒组成，颜料被困在其中。它们是由液体聚合物粘合剂的小液滴散开而不是溶解在水中制成的。该聚合物是通过烯烃单体如乙酸乙烯酯、2-甲基丙酸甲酯和丙烯酸2-乙基己酯的加聚反应制成的。这种乳液很容易涂抹。涂上乳胶漆后，水分蒸发，紧密堆积的聚合物颗粒融合在一起形成连续的薄膜。使用水而不是有机液体意味着乳胶漆在使用时会产生更少的 VOC（挥发性有机化合物）。
一个多世纪以来，乳剂一直被用作药物载体。它们在制药行业中用于使药物更可口，通过调节活性成分的剂量来提高效力，并包括局部产品，例如具有改善美学效果的软膏。今天，存在几种类型的乳液，并用于从增溶药物到控释的各种应用。乳剂可以通过口服、局部和肠胃外途径递送。O/W乳剂通过口服途径给药时可以有效增加水溶性差的药物的口服吸收和生物利用度。非离子乳液因其低毒性、可直接注射到体内的能力以及与许多药物成分的相容性而zui受欢迎。
当消防员处理涉及中度或低度燃料泄漏的小规模火灾时，乳液会派上用场。他们使用专门设计的高压喷嘴在此过程中实现乳化。这些喷嘴喷射的表面活性剂水溶液可以到达燃烧油的表面，穿透火焰区。这导致在燃烧油的表面形成油水的不燃性乳化层。这种乳化作用以及令人窒息的窒息效果可以扑灭大火。然而，乳化剂不能有效扑灭涉及散装/深层液体燃料的大火，因为灭火所需的乳化剂量是燃料体积的函数。
