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1、共振光散射方法研究钙存在下十二烷基苯磺酸钠的聚集行为论文李振泉宋新旺严兰田志铭刘潇彧周海平吴霞【摘要】利用共振光散射技术在不引入探针的条件下,建立了室温下直接测定十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的临界胶束浓度(CMC)的方法。研究发现:在室温下,SDBS水溶液的共振光散射强度(RLS)随SDBS浓度的增加而增强;且当SDBS接近其临界胶束浓度时,RLS强度增强显著,共振光散射峰分别位于330和396nm。396nm处的RLS强度与SDBS浓度关系曲线呈S型曲线,本文将曲线突升起点处两条切线的交点对应的SDBS浓度,确定为SDBS的临界胶束浓度(CMC),
2、这与荧光芘探针和电导率等方法测定结果基本一致。并利用此方法分别研究了Ca2+浓度对SDBS及其SDBS聚乙二醇辛基苯基醚(OP)复配体系聚集行为的影响。结果表明.freelethodforthedeterminationofcriticalmicelleconcentration(CMC)ofsodiumdodecylbenzenesulfonate(SDBS)temperature,theRLSintensityoftheSDBSsystemincreasedand396nm,respectively.TheplotoftheRLSintensi
3、tyat396nmversusSDBSconcentrationetryandelectricalconductivitymethod.TheinfluencesoftheconcentrationofCa2+ontheaggregationbehaveofSDBSandSDBSemulsionOP(OP)systemsethod.TheresultsindicatedthatthemixedsystemofSDBSOP(1∶3)hadbetteranticalciumproperties.Keydodecylbenzenesulfonate,
4、calcium,criticalmicelleconcentration,resonancelightcattering,fluorescenceprobe,electricalconductivity1引言驱油用阴离子磺酸盐(石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐等)和羧酸盐以及多种非离子型表面活性剂在3次采油中发挥着重要作用。但单一的非离子或阴离子表面活性剂都不能满足对高温、高矿化度油藏的驱油要求1。目前,对耐盐和抗钙镁表面活性剂的评价主要侧重于应用,由于对表面活性剂的耐盐的作用机理研究不够深入,评价手段比较单一。共振光散射(RLS)是指当入射光波长接近于分
5、子的吸收带时,即散射光频率接近或等于散射分子电子吸收的频率时,瑞利散射将偏离瑞利定律,且某些波长的强度将发生急剧增强的现象。可以通过在激发光波长λex等于发射光波长λem的条件下,同步扫描荧光分光光度计的激发和发射单色器,获得在90°角方向上的共振光散射光谱2。自20世纪90年起,这种实验技术以其高灵敏性在生命科学、环境科学以及纳米材料分析等方面得到应用,例如测定核酸、蛋白质、药物和金属离子等方面3~8。此技术对含有表面活性剂体系的研究,主要集中在表面活性剂的增溶和增敏作用,而对于表面活性剂聚集行为的研究尚未见报道。本研究采用共振光散射技术,在体系中
6、不加入探针的情况下,建立了简便测定阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠临界胶束浓度的新方法,并利用此方法分别研究了Ca2+对十二烷基苯磺酸钠及其与非离子表面活性剂OP复配体系的聚集行为的影响。与电导率法和荧光芘探针方法进行了对比,结果基本一致。2实验部分2.1仪器与试剂LS55荧光分光光度计(美国PE公司);DDA11A型电导率仪(上海第二分析仪器厂)。001mol/L十二烷基苯磺酸钠(SDBS,上海生工试剂公司);003mol/L聚乙二醇辛基苯基醚(OP,上海试剂一厂);30g/LCa2+储备液(CaCl2·7H2O,天津市塘沽邓中化工厂);1
7、.0×10-4mol/L芘(Sigma公司)甲醇溶液。所用试剂均为分析纯,实验用水为去离子水。2.2实验方法2.2.1SDBS共振光散射光谱测定在25mL比色管中,.freelL,摇匀,室温放置1h后测定其共振光散射强度。将溶液置于1cm石英比色池中,在荧光分光光度计上以激发波长λem等于发射波长λex进行同步扫描,得到体系的RLS光谱(激发和发射带宽分别为10和3nm,扫描速度为500nm/min)。在396nm处测定体系的散射光强度ΔI(ΔI=IRLS-I0,,IRLS和I0分别表示有无SDBS存在时体系的散射光强度)。2.2.2SDBSOP共
8、振光散射光谱测定SDBS与OP的摩尔配比为1∶3时,配制不同浓度的混合液,摇匀,室温放置1h后测定其在291