阴离子表面活性剂混合体系表面活性及分子间相互作用的研究

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活跃于表面活性剂研究领域的一个十分重要的热点就是表面活性剂复配,这是由于复配体系能够通过分子间的相互作用、络合作用、静电吸引或排斥作用等不同的方式而产生增效作用或对抗作用以达到特定的综合性能,是一种迅速、经济、有效地改善表面活性剂应用的方法。并且在实际应用中表面活性剂也总是以复配的形式出现,例如在应用于三次采油中的表面活性剂配方必须使用两种或多种表面活性剂的混合物才能实现超低界面张力的要求。此外,恰当的复配表面活性剂配方才能使农药乳化剂、香波、洗涤剂等产品达到最佳功能。因此,几十年来该领域内的研究工作一直十分活跃,已经建立起比较系统的理论体系和实验手段。在复配体系中,由于相同电荷之间的排斥作用,同离子复配体系比离子和非离子复配体系表现出比较大的排斥作用,然而阴离子表面活性剂作为乳化剂、增溶剂、润湿剂、活效组分增效剂等,在日用化学品中的应用日趋广泛,并且其具有种类繁多,生产工艺成熟,价格便宜等诸多优越因素,仍有很多研究者致力于阴离子/阴离子复配体系之间的相互作用,并且对于表面活性剂配方等应用方面具有重要的实际指导意义。本文主要展开了两方面的工作:一、研究了阴离子表面活性剂α-烯基磺酸钠(AOS)/阴离子表面活性剂二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)混合溶液的表面活性,改变介质溶液研究了不同一价阳离子(Na+、NH4+、K+)、不同一价阴离子(Cl-、Br-、I-、NO3-)和有机盐(NaSal、NaBen)对该复配体系表面活性的影响,并运用了Rubingh等理论模型进行了数据处理;运用分散指数法测得了该复配体系的钙皂分散力的大小。结果表明:不同阳离子对该体系的影响总体上相似,但在NH4Cl介质中,当αAOS=0.84时,该体系表现出较明显的相互协同作用;在不同的阴离子介质当中,对于混合胶束中的表面活性剂之间的相互作用大小(βm)的影响存在以下顺序:I->Br->Cl->NO3-;在有机盐介质的影响下,体系的最低表面张力值略有上升,只有在NaSal介质中,αAOS=0.84时两分子之间表现出细微的相互吸引,而其他的摩尔分数下都表现出较大的排斥作用;通过分散指数法的测定,发现相比较单一组分来说,该复配体系表现出更强的钙皂分散能力,并且随着AOS的摩尔分数增大而增大,在αAOS=0.84时为最强。二、针对工业中常见实用的阴离子表面活性剂α-烯基磺酸钠(AOS)和二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)为研究对象,通过表面张力法研究了不同的阴离子/阴离子复配体系AOS/AOT、AOS/SDS、AOS/NaOL、AOT/NaOL在0.1mol/L的氯化钠溶液中的表面活性。结果表明:复配体系AOS/SDS在不同的摩尔比例下βm都为负值,表面活性得到了有效的提高;在AOS/NaOL复配体系中,AOS的摩尔分数比例比较小的复配下,表现出较为明显的相互吸引,并且此时复配体系的CMC、γCMC的值都得到了明显的降低;AOT/NaOL复配体系中,随着αAOT的增大,复配体系之间的相互吸引作用逐步减小,混合体系的CMC也呈现先降低后增大的趋势,与理想混合相比较,该复配体系发生了正偏离。
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