氟碳表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)具有高表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)、化學和熱穩定(ding)性(xing)(xing)以及(ji)憎水憎油(you)性(xing)(xing)等特點，廣泛(fan)應用(yong)于紡織工業、石油(you)化工等行業。碳氫(qing)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)復配以及(ji)碳氫(qing)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)和氟碳表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)復配可以有效提高碳氫(qing)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)性(xing)(xing)能，降(jiang)低表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)使用(yong)成(cheng)本，已成(cheng)為(wei)日化工業研究的(de)一個熱點。

筆者研究了氟碳-碳氫表(biao)面活性劑復(fu)配(pei)體系的表(biao)面張力及(ji)CMC(臨界(jie)膠束(shu)濃度)的變化規律，同時研究了其他(ta)因素對復(fu)配(pei)體系表(biao)面張力的影響。

實驗方法

1)使用蒸餾(liu)水配制不同濃度的表面(mian)活性劑溶液，備用。

2)依據《GB/T 22237—2008表(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)-表(biao)面(mian)張力的(de)測定(ding)》標準(zhun)，使用(yong)K100C表(biao)面(mian)張力儀，采用(yong)板法測定(ding)表(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)溶液在(zai)室溫(25℃)下的(de)表(biao)面(mian)張力。

3)在(zai)室溫25℃下蒸餾(liu)水表(biao)面張力(li)72.15 mN/m。

表面活性劑的CMC測定

按照實驗方法Hz制(zhi)備表(biao)(biao)面活(huo)性劑溶液(ye)，在室溫下，測定FC、CTAB、CTAC、SDS、SDBS和AEO-3表(biao)(biao)面活(huo)性劑的表(biao)(biao)面張力，確定CMC，結果見表(biao)(biao)1～6。

由表1～6可見，不(bu)同表面活性劑的臨界膠束濃度為(wei):FC為(wei)0.056 0 g/L，AEO-3為(wei)0.532 2 g/L，SDBS為(wei)0.437 6 g/L，CTAB為(wei)0.202 0 g/L，CTAC為(wei)0.306 7 g/L，SDS為(wei)0.320 2 g/L，CMC由小到大順(shun)序為(wei)：FC

表面活性劑協同效應對表面張力的影響

為了(le)更(geng)好地提高表面(mian)活性劑的(de)(de)性能，降低表面(mian)活性劑的(de)(de)應用成本，減輕其(qi)對環境的(de)(de)危害。在(zai)室(shi)溫(wen)下，分別測試不同濃度的(de)(de)碳氫(qing)表面(mian)活性劑與FC復配后表面(mian)張力的(de)(de)變化，實驗結果見表7～11。

由(you)表1可(ke)(ke)以得出FC質(zhi)量(liang)濃度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)0.056 0 g/L時表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)最低，以此(ci)為(wei)(wei)(wei)依據考察不(bu)同表面(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)與(yu)FC協(xie)同作(zuo)用(yong)。從表7～11可(ke)(ke)以看出：在(zai)FC質(zhi)量(liang)濃度(du)(du)均為(wei)(wei)(wei)0.056 0 g/L時，隨(sui)著(zhu)碳氫表面(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)濃度(du)(du)的增(zeng)加，復(fu)(fu)配(pei)體系的表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)逐漸下(xia)降(jiang)然后趨(qu)于平衡。當CTAB濃度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)0.192 1 g/L時，復(fu)(fu)配(pei)后較(jiao)復(fu)(fu)配(pei)前(qian)下(xia)降(jiang)3 mN/m；當CTAC濃度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)0.261 3 g/L時，復(fu)(fu)配(pei)后較(jiao)復(fu)(fu)配(pei)前(qian)下(xia)降(jiang)1 mN/m；當SDS濃度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)0.288 2 g/L時，復(fu)(fu)配(pei)后較(jiao)復(fu)(fu)配(pei)前(qian)下(xia)降(jiang)14 mN/m；當SDBS濃度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)0.395 6 g/L時，復(fu)(fu)配(pei)后較(jiao)復(fu)(fu)配(pei)前(qian)下(xia)降(jiang)了(le)4 mN/m；當AEO-3濃度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)0.487 9 g/L時，復(fu)(fu)配(pei)后較(jiao)復(fu)(fu)配(pei)前(qian)下(xia)降(jiang)了(le)近1 mN/m。由(you)此(ci)可(ke)(ke)見：氟碳與(yu)碳氫表面(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)復(fu)(fu)配(pei)后，溶液的表面(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)相對增(zeng)強，表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)明顯降(jiang)低，依次(ci)為(wei)(wei)(wei)SDBS>AEO-3>SDS>CTAC>CTAB。

不同環境因素對復配體系的表面張力影響

 依據實(shi)驗Hz實(shi)驗結果，按照(zhao)SDBS的0.395 6 g/L與0.056 0 g/L的FC復配，分別測試pH值、溫度、無機(ji)鹽(yan)和溶劑(ji)對復配體系表面張(zhang)力的影響，結果見表12～15。

從表(biao)(biao)12～15可以(yi)得出(chu)：溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)pH值、溫(wen)度、無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)和溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)對(dui)復配(pei)(pei)體(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力均有不同程(cheng)度影(ying)響。由表(biao)(biao)12可以(yi)看(kan)(kan)出(chu),pH值對(dui)復配(pei)(pei)體(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力影(ying)響很大(da)，堿性(xing)(xing)(xing)有利(li)于復配(pei)(pei)體(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力降(jiang)(jiang)低(di)；由表(biao)(biao)13可以(yi)看(kan)(kan)出(chu)，隨著(zhu)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度升高，加劇活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)子(zi)(zi)運(yun)動(dong)，使(shi)(shi)集(ji)中在溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)物質越(yue)多，溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力降(jiang)(jiang)低(di)越(yue)大(da)；表(biao)(biao)14考察不同鹽(yan)(yan)對(dui)復配(pei)(pei)體(ti)系表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力影(ying)響，無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)能夠壓縮(suo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)雙電(dian)(dian)(dian)層(ceng)，減少膠(jiao)束擴散雙電(dian)(dian)(dian)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)厚(hou)度，使(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)極性(xing)(xing)(xing)頭基(ji)上所帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)荷對(dui)周(zhou)圍(wei)(wei)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)極性(xing)(xing)(xing)頭基(ji)作用范(fan)圍(wei)(wei)減弱，溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)增強，隨著(zhu)鹽(yan)(yan)濃度的(de)(de)(de)(de)(de)增加，一(yi)價(jia)鹽(yan)(yan)(K+，Na+)較(jiao)二價(jia)鹽(yan)(yan)對(dui)降(jiang)(jiang)低(di)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力效果顯著(zhu)，這是由于一(yi)價(jia)鹽(yan)(yan)會導致(zhi)更多的(de)(de)(de)(de)(de)反離子(zi)(zi)即進入(ru)吸附層(ceng)而削(xue)弱表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)離子(zi)(zi)間的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)(xing)排斥，使(shi)(shi)得表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)之間排列更加緊(jin)密(mi)。表(biao)(biao)15考察了溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)對(dui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力影(ying)響，加入(ru)一(yi)定量的(de)(de)(de)(de)(de)醇可以(yi)加快表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)子(zi)(zi)在水溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)擴散和在界面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)聚集(ji)，對(dui)降(jiang)(jiang)低(di)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力是有益的(de)(de)(de)(de)(de)。

結論

a.碳(tan)氫(qing)表面活(huo)(huo)性劑與氟碳(tan)復(fu)(fu)配(pei)較常(chang)規(gui)碳(tan)氫(qing)表面活(huo)(huo)性劑對降低溶(rong)液的表面張力更(geng)加有(you)效。其中FC+SDBS復(fu)(fu)配(pei)效果最好(hao)，復(fu)(fu)配(pei)后較復(fu)(fu)配(pei)前下降了8 mN/m。

b.隨著溫度升高，加劇(ju)活(huo)性(xing)(xing)劑分(fen)子運(yun)動(dong)，使集中在(zai)溶液(ye)表(biao)(biao)面的活(huo)性(xing)(xing)物質越多，溶液(ye)表(biao)(biao)面張力下(xia)降，溫度升高前較常溫下(xia)表(biao)(biao)面張力下(xia)降了4 mN/m。

c.堿(jian)的加入(ru)有助于進一(yi)步降低復配體(ti)系的表面張力(li)，調節pH值至11時表面張力(li)下(xia)降了1 mN/m；

d.不(bu)同價態(tai)的無(wu)機(ji)鹽對(dui)溶液表面活性(xing)的影響規(gui)律(lv)是Ca2+>K+>Na+。

e.在復配體系中加入一定(ding)量的異丙醇將表面張力(li)下降4 mN/m。