乳化劑是能使兩種或兩種以上互不相溶的組分的混合液體形成穩(wěn)定的乳狀液的一類化合物。其作用原理是在乳化過(guò)程中，分散相以微滴(微米級(jí))的形式分散在連續(xù)相中，乳化劑降低了混合體系中各組分的界面張力，并在微滴表面形成較堅(jiān)固的薄膜或由于乳化劑給出的電荷而在微滴表 面形成雙電層，阻止微滴彼此聚集，而保持均勻的乳狀液。從相的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，乳狀液仍是非均相體系。乳狀液中的分散相可以是水相，也可以是油相，大多數(shù)為油相；連續(xù)相可以是油相，也可以是水相，大多數(shù)為水相。乳化劑是一種表面活性劑，分子中有親水基和親油基。為了表示乳化劑的親水性或親油性，通常采用“親水親油平衡值(HLB值)”，HLB值愈低，其親油性愈強(qiáng)；反之，HLB值愈高，其親水性愈強(qiáng)。各種乳化劑的HLB值不同，為了獲得穩(wěn)定的乳狀液，必須選擇合適的乳化劑。

界面的形成以及穩(wěn)定性的機(jī)理：1）在界面上乳化劑的密度，乳化劑分子在小液滴的外面形成保護(hù)膜，從幾何空間結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)來(lái)看這是合理的，從能量角度來(lái)說(shuō)是符合能量原則的，因而形成的乳狀液相對(duì)穩(wěn)定；2）因?yàn)槿闋钜旱男纬墒贵w系界面面積大大增加，也就是對(duì)體系要做功，從而增加了體系的界面能，就導(dǎo)致了體系不穩(wěn)定。因此，減少其界面張力，使總的界面能下降，可以增加體系的穩(wěn)定性；表面活性劑作為良好的乳化劑就是能夠降低界面張力。根據(jù)的“相似相溶原理”可知，乳化劑中的親油基、親水基會(huì)插入同性質(zhì)的一側(cè)，使其自身處于水－油界面處。在乳化的過(guò)程中，乳化劑的量與乳化溫度成反比。提高乳化溫度時(shí)液體分子之間的距離增加，表面層分子所受液體內(nèi)部的吸引力減少，因而表面張力降低；3）在體系中加入乳化劑后，在降低界面張力的同時(shí)，形成一層界面膜，界面膜對(duì)分散相液滴具有保護(hù)作用，使其在布朗運(yùn)動(dòng)中的相互碰撞的液滴不易聚結(jié)，而液滴的聚結(jié)（破壞穩(wěn)定性）是以界面膜的破裂為前提，因此，界面膜的機(jī)械強(qiáng)度是決定乳狀液穩(wěn)定的主要因素之一

當(dāng)乳化劑濃度較低時(shí)，界面上吸附的分子較少，界面膜的強(qiáng)度較差，形成的乳狀液不穩(wěn)定。乳化劑濃度增高至一定程度后，界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成，這樣形成的界面膜強(qiáng)度高，大大提高了乳狀液的穩(wěn)定性。 [5]

降低體系的界面張力，是使乳狀液體系穩(wěn)定的必要條件：而形成較牢固的界面膜是乳狀液穩(wěn)定的充分條件。乳狀液的形成是大自然自發(fā)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，它符合自發(fā)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)則即增熵和降能。

將乳化劑添加到水、甲醇和柴油的混合體系中制得的微乳化柴油和普通柴油相比，具有更好的燃燒性能、更低的能耗、更少的污染。將具有一定乳化能力的生物柴油添加到石化柴油中不僅可以促進(jìn)可再生能源行業(yè)的發(fā)展、降低排放、提高燃油的環(huán)保性能，還有利于燃油的乳化，提高燃燒率，降低能耗。