双季铵盐型表面活性剂的吸附特性研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------双季铵盐型表面活性剂的吸附特性研究?38?2006年9月第3卷第3期理工卷长江大学学报(自科版)　JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)　Sep12006,Vol13No13Sci&EngV赖　璐,梅　平　(长江大学化学与环境工程学院,　　李　逵,汪小宇,陈　武湖北荆州434023)[摘要]以研究双季铵盐型表面活性剂

2、BQAS吸附特性为目的,从溶液表面张力随浓度的变化、饱和吸附量等方面研究了双季铵盐BQAS的气液界面吸附特性;用双季铵盐BQAS和砂岩体系,时,从时间、浓度对静态吸附量的影响方面研究了双季铵盐BQAS的液明,双季铵盐BQAS能显著降低溶液表面张力,-m-2;在液固比为50∶1时,双季铵盐BQAS在砂岩表面(40～80),为2113×10-5mol?g-1,[关键词]双季铵盐;;[]A　　[文章编号]16731409(2006)03003803　　Gemini表面活性剂,它是一类双亲油基双亲水基的两亲化合物。1971年,Bunton等人[1]首次合成了

3、一类季铵型Gemini表面活性剂,由此开始了对Gemini表面活性剂的研究。1991年,Menger等人[2]合成了以刚性基团连接离子头基的双烷烃链表面活性剂,并命名为孪二连型(Gemini)表面活性剂。Alami等人[3]和Manne等人[4]分别研究了季铵型Gemini表面活性剂在气/液和液/固界面上的吸附特性。文献[5]介绍了合成双季铵盐型表面活性剂BQAS的情况。文献[6]对BQAS的缓蚀杀菌性能进行了初步试验研究。文献[7]对双季铵盐表面活性的研——————————————————————————————————————----------

4、--------------------------------------------------------------------------------------究及应用进行了综述。在此,笔者将研究双季铵盐型表面活性剂BQAS在气液界面和液固界面上的吸附特性。1　试　　验111　试验仪器及试剂仪器:分析天平(感量010001g);表面张力测定仪;恒温水浴振荡器;常规玻璃仪器。试剂:双季铵盐型表面活性剂BQAS;阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS)(AR);溴酚蓝(指示剂);二氯乙烷(AR);碳酸钠(AR);氯化钠(AR);细砂(40～

5、80目)。112　表面张力的测定配置一系列不同浓度的双季铵盐BQAS溶液,采用最大气泡压力法测定其表面张力。113　液固界面吸附量的测定在液固比为50∶1条件下,配置一定浓度的双季铵盐BQAS溶液,与净砂混合,在室温下振荡2h后过滤,采用溴酚蓝分相逆滴定法[8]测定其浓度。2　结果与讨论211　双季铵盐型表面活性剂BQAS的气液界面性能1)表面张力　溶液表面张力γ的降低可作为表面活性剂表面活性大小的量度。在21℃时,双季铵盐BQAS水溶液的表面张力γ随浓度c的变化曲线如图1。图1表明,双季铵盐BQAS溶液的表面张力随浓度的增加急剧下降,浓度达到115

6、6mmol/L后,表面张力基本不变。　[收稿日期]20060605——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------　[基金项目]湖北省科技攻关项目(2005AA101C33)。　[作者简介]赖璐(1979),男,2001年大学毕业,助教,现主要从事物理化学的教学和研究工作。附会影响表面的性质。在实际应用中,如润湿、乳化、起泡、洗涤等都

7、与表面活性剂的吸附密切相关。若表面活性剂的溶解度不大,其吸附量Γ1并不容易直接测得,但可由表面张力与浓度的关系曲线,结合Gibbs方程:Γ　　1=-RTT(1)求得。式中,Γ1为溶质在表面层的吸附量,mol?m-2;c为溶质在溶液本体中的浓度,mol?L-1;γ为溶液的表面张力,N?m-1;R为摩尔图1　BQAS气体常数,J?mol-1?K-1;T为热力学温度,K。以Γ1对c作图,得到Γ12c曲线,见图2。,:(2)　　amΓm)2式中,Γm,mol/m;am为分子横截面积,nm2;L为阿佛伽德罗常数。图2表明,当浓度很小时,Γ1与c成直线关系;当浓

8、度较大时Γ1与c成曲线关系;当浓度达到013×10-3mol/L时,达到饱和吸附,此时Γm=1158×10-