摘要：化学稳定的乳液由于胶束稳定性而难以破乳。许多物理和化学方法已被用于乳液破乳/分离；然而，大多数操作参数基于经验数据和整体分析。在进一步推进这些工艺之前，需要对乳液进行多尺度理解。本研究利用针型JD足球反波胆APP下载和共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)在微尺度上表征了含有不同类型表面活性剂（Triton X-100和十二烷基硫酸钠[SDS]）在不同NaCl浓度下的模拟舱底水乳液。使用JD足球反波胆APP下载，可以清晰地观察到跨越油/水界面的扩散过程，这似乎与乳液形成动力学和质量传递有关。虽然乳液稳定性随NaCl浓度增加而降低，但SDS（阴离子表面活性剂）在盐度增加时更容易形成乳液，需要比Triton X-100（非离子表面活性剂）乳液更多的盐度才能聚结。在NaCl浓度低于10??·?M时，Triton X-100乳液表现出形成颗粒稳定乳液的潜力。研究表明，使用非离子表面活性剂比阴离子表面活性剂能更好地实现水包油分离。由未知添加剂引起的乳液JD足球反波胆APP下载值的显著变化，对操作JD足球反波胆APP下载敏感的乳液破乳/分离过程（例如电絮凝）具有影响。

引言

舱底水是一种受管制的混合物，包含海水以及积聚在船舶最低部分的任何被油、溶剂、表面活性剂和颗粒物污染的水。游离或悬浮的油（即机械乳液）可以通过简单的物理过程（例如撇油）容易地从水相中分离；然而，在舱底水中形成的化学稳定的水包油乳液（即化学乳液）是出了名的难以破乳，可能导致不符合现有的海洋排放法规（油浓度<15 ppm）。因此，开发创新的破乳方法从而将油从水中分离出来，以确保船载舱底水的适当处理至关重要。与机械乳液不同，化学乳液能够无限期地保持稳定的均相状态。许多油/水分离器和预处理或后处理单元工艺已被开发并用于船载处理舱底水乳液。其中，基于重力的油水分离器(OWS)已使用数十年处理不稳定的机械乳液，而膜过滤等较新的后处理技术已用于乳液去除。电絮凝(EC)等预处理工艺也因其通过原位生产混凝剂（而不是传统混凝中使用的大量化学药剂，需要大容量的化学品储存）实现破乳而受到关注。这些技术有效，但仍依赖于经验确定的设计参数。更好地理解船载环境中的油/水乳液形成、稳定性和破乳，将有助于开发能够减轻船载乳液形成及其不良后果的技术。然而，我们对水包油乳液稳定性和化学性质的理解仍然不完整，并且由于缺乏实验工具，油/水乳液界面的原位表征一直具有挑战性。

本研究的目的是利用微剖面表征、共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)分析以及接触角和界面张力等传统表征方法，评估表面活性剂和盐度对模拟舱底水化学形成油水乳液稳定性的影响。特别是，应用针型JD足球反波胆APP下载作为一种新颖独特的工具进行原位乳液表征，以研究化学物质跨油/水界面的传输与乳液稳定性之间的关系，这是传统方法未曾应用的。针型电化学JD足球反波胆APP下载在环境系统中的应用改变了我们研究生物膜、垫层和沉积物的方式。由于其尖端直径小（3-20μm），它们可用于在微尺度上进行测量，提供整体尺度测量无法获得的机理信息。在此，我们提出了一个系统性评估模拟舱底水的方法，以寻找微剖面表征、CLSM分析和传统表征方法（接触角和界面张力）之间的关系，从而更好地理解乳液稳定性。测试了两种不同类型的表面活性剂（Triton X-100作为非离子表面活性剂，十二烷基硫酸钠[SDS]作为阴离子表面活性剂）在不同NaCl浓度下的乳液稳定性。使用JD足球反波胆APP下载进行的JD足球反波胆APP下载、JD足球反波胆APP下载化还原电位(ORP)和溶解JD足球反波胆APP下载(DO)微剖面表征提供了化学物质跨油水界面传输的信息，而接触角、界面张力和CLSM评估则提供了物理性质和形态信息。总体而言，这项多尺度（宏观和微观）研究为舱底水胶束形成及相关乳液稳定性提供了有意义的信息，可能有助于开发改进的有效乳液处理方案。

实验部分

乳液制备。乳液样品使用由海军水面作战中心卡德洛克分部(NSWCCD)（马里兰州西贝塞斯达）提供的海军标准舱底混合物(NSBM)#4制备。选择两种不同的表面活性剂作为具有充分研究特性的代表性阴离子和非离子表面活性剂（Triton X-100作为非离子表面活性剂，SDS作为阴离子表面活性剂）。虽然Triton X-100通常不用于消费清洁产品，但SDS和Triton X-100的分子和化学性质与船上发现的表面活性剂相似。还测试了不同盐度（10??-1 M NaCl，间隔为10?·?）的乳液样品，以代表一系列舱底水条件。制备了两种不同类型的乳液：微乳液和宏乳液。微乳液制备方法：将1000 ppm(0.1%)NSBM#4和100 ppm Triton X-100或SDS混合于40 mL Milli-Q水中，使用均质器（Omni Tissue Master,Model 125,10 mm发生器探头）以35000 rpm搅拌2分钟，随后进行10分钟的超声处理（40 kHz,Branson Bransonic Cleaner,Model B200），并使用0.22μm膜（Millex GP PES,SLGP033RS）过滤。宏乳液样品采用相同的程序制备，但使用10000 ppm(1%)NSBM#4且不进行过滤。微乳液样品是均质的，不包含油层，如支持信息图S1所示。由于微乳液不代表舱底水乳液，因此本研究主要制备和评估宏乳液样品。

图S1.使用0.1%NSBM#4和100 ppm Triton X-100制备的合成水包油宏乳液和微乳液样品照片。