表面活性劑在實(shí)際應(yīng)用時(shí)不可避免地會(huì)與一些有機(jī)或者無(wú)機(jī)物質(zhì)混合，引起其表面性能的變化。選擇常見(jiàn)的無(wú)機(jī)鹽(Na Cl和NH4Cl)和部分醇類(lèi)物質(zhì)(甲醇和正丁醇)作為助劑，詳細(xì)探究助劑種類(lèi)及添加量對(duì)陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(ABS)和兩性表面活性劑十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12)的表面活性的影響。通過(guò)測(cè)定添加助劑前后表面活性劑體系的表面張力值的變化，優(yōu)選出合適的表面活性劑助劑。結(jié)果表明，對(duì)于ABS體系，無(wú)機(jī)助劑(Na Cl和NH4Cl)和有機(jī)醇類(lèi)(甲醇和正丁醇)的加入對(duì)其γcmc幾乎無(wú)影響，主要影響體系的cmc值，且無(wú)機(jī)助劑的影響比醇類(lèi)更為顯著。在所有ABS體系中，加入0.3mol/L的Na Cl時(shí)混合體系的cmc最低，低至1×10-6mol/L。對(duì)于兩性離子表面活性劑BS-12體系，助劑的加入對(duì)γcmc和cmc都有影響，γcmc從30.7mN/m可降至27.5mN/m,cmc最低時(shí)可達(dá)5×10-5mol/L(添加0.5mol/L的NH4Cl時(shí))。適量添加無(wú)機(jī)或醇類(lèi)助劑對(duì)ABS和BS-12體系是有利的。

表面活性劑在實(shí)際應(yīng)用時(shí)通常是在混合體系中，為了保持或增強(qiáng)其在混合體系中的性能，一般會(huì)選擇添加某些非活性物質(zhì)———助劑。助劑的添加可提高混合體系的表面張力，或可增加表面活性劑的溶解性，改善表面活性劑的抗鹽能力，減少或消除混合體系絮凝物或沉淀物的產(chǎn)生。本文通過(guò)添加無(wú)機(jī)鹽或低級(jí)醇，探究助劑分別對(duì)典型陰離子表面活性劑ABS和兩性表面活性劑BS-12表面張力的影響，為ABS和BS-12的后續(xù)應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品

儀器：JK99M2型全自動(dòng)張力儀(上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司)

實(shí)驗(yàn)藥品：ABS(萬(wàn)象化工有限公司，工業(yè)級(jí))；BS-12(萬(wàn)象化工有限公司，工業(yè)級(jí))；氯化鈉(天津市富宇精細(xì)化工有限公司，分析純)；氯化銨(天津市登峰化工廠，分析純)；甲醇(天津市富宇精細(xì)化工有限公司，分析純)；正丁醇(天津市天力化學(xué)試劑有限公司，分析純)；去離子水，自制。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取一定量的ABS和BS-12，分別溶于100m L去離子水中，攪拌待完全溶解，測(cè)定各自單一溶液的表面張力；將一定量的助劑加入固定濃度的單一表面活性劑溶液中，攪拌，待體系均一后測(cè)定其混合溶液的表面張力。

采用全自動(dòng)表面張力儀測(cè)定單一及混合體系的表面張力，作γ-lgc曲線，求出各自體系的臨界膠束濃度(cmc)及臨界膠束濃度下的表面張力值(γcmc)。

2 結(jié)果與討論

2.1 無(wú)機(jī)鹽(Na Cl和NH4Cl)對(duì)表面活性劑性能的影響

單一表面活性劑ABS和BS-12溶液的表面張力隨濃度的變化規(guī)律，以及分別添加不同濃度的Na Cl或NH4Cl后混合溶液的表面張力隨濃度的變化規(guī)律如圖1-4所示。

圖1描述的是無(wú)機(jī)助劑Na Cl對(duì)ABS體系表面性能的影響。由圖1可知：?jiǎn)我籄BS的cmc為1×10-3mol/L，γcmc為28.50m N/m；與單一ABS溶液相比，添加一定濃度的NaCl后，γcmc均沒(méi)明顯變化，但cmc較單一ABS有明顯的降低；當(dāng)Na Cl濃度為0.1mol/L時(shí)，cmc為0.55×10-3mol/L，降低約50%，而當(dāng)繼續(xù)加大Na Cl的濃度至0.3mol/L時(shí)，cmc可降至2×10-6mol/L，僅為單一ABS的千分之一；隨著助劑濃度的繼續(xù)增大(至0.5mol/L時(shí))，cmc約為0.65×10-3mol/L，依然比單一ABS的低，但顯然此時(shí)較高的Na Cl濃度并沒(méi)有繼續(xù)顯示出更大的降幅，也就是說(shuō)，ABS體系中適量加入NaCl對(duì)其表面性能有積極的影響。圖2描述的是無(wú)機(jī)助劑NaCl對(duì)BS-12體系表面性能的影響。由圖可知：?jiǎn)我籅S-12的cmc為1.2×10-3mol/L，γcmc為30.70m N/m；NaCl濃度從0.1mol/L增加至0.5mol/L，γcmc和cmc均發(fā)生了一定的變化。γcmc先降低再升高，最低時(shí)可達(dá)28.0m N/m，但都比單一BS-12溶液的低；同樣地，加入NaCl后，混合體系的cmc也都降了約1個(gè)數(shù)量級(jí)，實(shí)驗(yàn)證明，適量加入NaCl對(duì)兩性表面活性劑BS-12的表面性能也是有利的。

同理，圖3和圖4顯示了無(wú)機(jī)助劑NH4Cl對(duì)兩種表面活性劑的影響。圖3中，NH4Cl濃度從0增加至0.1mol/L時(shí)，ABS混合體系γcmc變化不明顯，cmc降低約1個(gè)數(shù)量級(jí)；繼續(xù)增加NH4Cl至0.5mol/L時(shí)，cmc可低達(dá)1×10-5mmol/L。NH4Cl的加入可降低BS-12的γcmc，最低可達(dá)27m N/m；當(dāng)NH4Cl濃度從0增加至0.5mol/L時(shí)，兩性離子表面活性劑BS-12溶液的cmc可低至6.5×10-5mol/L，降低了約100倍。

顯然，一定量的無(wú)機(jī)助劑Na Cl和NH4Cl的加入對(duì)兩種表面活性劑體系都是有利的。

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