表面活性剂的协同效应
表面活性剂的协同作用及其在织物洗涤中的运用
现 ，静 电荷 通常 产 生最强 的吸引 作用 。同样 电荷 的 表面 活性 剂 之间 除 了特殊 的条 件 之外 ，相互 吸 引较 弱 。 当两 种 表 面 活性 剂 的疏 水 基 都 是 很 长 的 直 链 时 ，相 互 的吸 引 作 用 一 般 随 着链 长 的 增 加 而 加 强 ， 而 当两者链 长相 等时 ，则 在平 面 界 面上 的相互 作 用 最 大 。混 合胶 束 中 的相互 作用 ，则 单 一地 随 着疏 水
就 这 种 理 论 对 协 同 作 用 的 实 际 运 用 作 了若 干 分 析 。 关 键 词 ：表 面 活性 剂 协 同作 用 织 物 洗 涤
如果两 表 面活性 剂 的混 合物 在 一定 条 件下 比各 自的组 分本 身具 有更 为 明显 的界 面 性质 ，那就 表 明 这 种混合 物 中的表 面活 性剂 组分 具 有协 同作用 。这 种协 同作 用 主要 表 现 在 水 溶 液 ／ 气 界 面上 的混 合 空
物的 Ｃ ＭＣ会 落人 两 表 面活 性 剂 的 表 面 张 力 之 间及
Ｃ Ｃ之间 的 连 线 上 ，但 实 际 上 会 远 远 低 于 理 论 连 Ｍ
收 稿 日期 ：２ ０ －３ ５ ０ ２０ ． ０
种 混 合物 在一 定摩 尔 比下 的表 面张力 ～ 浓度 曲线
（一 ｌｃ ７ ｎ ）容 易地测 得 。
混 合表 面活 性剂 单 分子 层 结构 的基本 方程 为
力 ；水介 质 中混合 胶 束 的Ｉ 胶 束浓 度 （ Ｍ ）低 临界 ＣＣ
于表 面活性 剂 组 分 的 Ｃ ＭＣ平 均 值 乃 至低 于 各 自表 面活性 剂 组 分 的 Ｃ 。众 所 周 知 ，表 面 活 性 剂 低 ＭＣ
表面活性剂的协同效应.doc
阳离子-两性离子、非离子-两性离子表面活性剂的协同效应及NaCl对其影响研究•作者：胡瑜,郑伟,杨亚玲,崔邶周,胡礼鸣概述：•本文研究了十八烷基三甲基氯化铵(1831)阳离子表面活性剂和十二烷基聚葡萄糖苷(APG)非离子表面活性剂分别与十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)两性表面活性剂复配的协同增效作用，实验表明，当"(1831)：n(08．2)=1：3、1,／(APG)：丹(OB-2)--2-1时，复配体系的协同效应最明、显；并研究了NaCl对其表面活性的影响，当NaCl的含量分别为0．2％$qJ 0．4％时复配体系的表面张力降至最低。
•内容：•表面活性剂在工业、日常生活中应用非常广泛，品种繁多，结构复杂多样。
研究二元表面活性剂体系在水溶液中的复配规律，对于表面活性剂在工业上的应用具有指导意义[1、2]目前，对阴离-阳离子表面活性剂复配体系，阴离子．非离子复配表面活性剂复配体系以及阴离子．两性离子表面活性剂复配体系在水溶液中的复配规律已有较多报道[3、4、5]，但有关阳离子．两性离子、非离子-两性离子表面活性复配规律报道甚少。
本文主要通过测量复配体系的表面张力侧重研究比较了阳离子．两性离子、非离子-两性离子表面活性复配的协同增效作用及其NaCl对其表面活性的影响。
1实验部分1．1试剂与仪器十八烷基三甲基氯化铵(1831)、十二烷基聚葡萄糖苷(APG)、十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)均为工业品，NaCl为分析纯。
恒温水浴锅(天津市中环实验电炉有限公司)；DJ．1型增力电力搅拌器(rE苏大地自动化仪器厂)；KRUSS表面张力仪(德国)。
1．2实验方法；保持溶液中的表面活性剂浓度不变，改变l831与OB-2、APG与OB-2摩尔比测量其表面张力．找到表面张力的最低值的摩尔比即最佳复配体系。
配制不同浓度的最佳复配体系的溶液，测量其表面张力r(Mn/m)，并以lg(c／mol.l-1)．7(mN／m)作图，通过图象的折点求出复配体系的临界胶束浓度(CNC值)，并加入不同浓度的NaCl溶液测量表面张力。
阴-阳离子表面活性剂复配增效效应介绍
阴-阳离子表面活性剂复配增效效应介绍阴-阳离子表面活性剂复配对表面活性的影响的决定因素有很多，在双方结构合适的情况下有协同作用。
在阴-阳离子表面活性剂混合体系中，由于分子间正/负离子的强静电吸引作用，相互复配后容易形成棒状胶团，浓度超过CMC后会发生聚集，出现浑浊、分相等情况。
控制疏水链的长度，用短链的表面活性剂或增加亲水基团（乙氧基化），则有可能在溶液中不出现沉淀现象，并使表面活性较单一组分有大幅度提高。
阴-阳离子表面活性剂复配的增效效应体现在以下几点：1、去污性能阳离子表面活性剂可少量添加在以阴离子表面活性剂为主的洗涤剂中作为增效剂,提高去污能力。
2、增溶性能在阴-阳离子表面活性剂复配体系中,随着一种表面活性剂加入到另一种带相反电荷的表面活性剂中,混合胶团的聚合数会急剧增加,同时胶团过渡到棒状结构,这种棒状胶团对增溶于胶团内核的被增溶物具有较大的增溶能力。
3、泡沫性能阴-阳离子表面活性剂间存在电性吸引,并且吸附层的等比组成是实现最大电性吸引所必需的。
电荷作用减弱了吸附层和胶团中表面活性离子之间的电性斥力,从而使表面吸附增加。
上述作用使得复配溶液具有很低的表面和界面张力,这样势必引起起泡力增加。
与此同时,由于吸附层中分子排列紧密以及分子之间较强的相互作用还使得表面黏度增大、表面膜机械强度增加,使之受外力作用时不易破裂、泡沫内液体流失速度变慢、气体透过性降低,延长了泡沫的寿命。
4、润湿性能由于阴-阳离子表面活性剂复配体系表面吸附增强,体系表面张力较低,这样复配体系将具有较强的润湿能力。
5、乳化性能表面活性剂的乳化能力取决于本身的亲水亲油平衡、油相的亲水亲油值以及表面活性剂在油、水界面形成膜的牢固程度等。
在阴离子表面活性剂中加入少量阳离子表面活性剂,或反之,由于电荷作用之故,复配表面活性剂的表面活性增加,在油/水界面形成的膜致密性增加,故乳化能力增强。
此外,复配体系还可同时具两组分的优点。
阳离子表活剂是较好的抗静电剂和杀菌防霉剂，但洗涤效果不佳，与阴离子表活剂复配后可得到化纤产品的优良洗涤剂，兼有洗涤、抗静电、柔软、防尘等作用。
表面活性剂在除胶清洗剂中的作用及原理
表面活性剂在除胶清洗剂中的作用及原理表面活性剂作为除胶清洗剂中的重要成分，其独特的分子结构和性质使其在去除各种类型胶粘剂的过程中发挥着不可替代的作用。
1.降低表面张力表面张力是液体表层分子间相互作用力的一种表现，它阻碍了两相之间的界面扩展。
表面活性剂具有两亲性，在界面会形成一层单分子膜，显著降低了水的表面张力。
Texent630A 具有极强的润湿性，能够更有效地侵入到胶粘剂与基材之间的微小缝隙中，从而破坏它们之间的结合力。
同时，分子中的疏水基团能够与胶粘剂中的相似组分产生相互作用，形成较强的结合力，这种结合不仅有助于松动和剥离胶粘剂，还能防止在清洗过程中胶粘剂重新附着到基材上。
2.增强溶剂效果表面活性剂Texent630A能够与清洗剂中的溶剂形成协同效应，提高溶剂对胶粘剂的溶解能力。
除胶剂中的有机溶剂如醇类、酮类、醚类等虽然具有良好的溶解能力，但Texent630A 会进一步增强这种溶解与分散效果，能够侵入胶水分子与其结合的部位，改变其分子结构，使胶水分子在溶剂中更容易分散和溶解，从而加速除胶过程。
除胶效果测试Texent630A具有优异的润湿性能，能够降低胶水与待清洁表面之间的表面张力，使得胶水更容易从表面剥离。
以Texent630A表面活性剂为例，搭配其他组分，组成清洗剂测试对胶的清洗效果。
图1.含Texent630A体系的除胶清洗结果清洗前清洗后综合上述，表面活性剂Texent630A在除胶清洗剂中能够显著提升清洗效率。
Texent630A 不仅加速了胶粘剂的溶解和分散过程，还通过降低表面张力、增强溶剂效果等手段，使得除胶更加彻底、快速，进一步提高了清洗作业的整体效率和灵活性。
Texent630A在除胶清洗剂中发挥着至关重要的作用，其独特的分子结构和性质为高效、环保的除胶清洗提供了坚实的基础。
非离子_阳离子表面活性剂与驱油表面活性剂的协同效应
石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2007年8月 第29卷 第4期Journal of Oil and Gas Technology (J JPI) Aug 2007 Vol29 No 4 [收稿日期]2007 07 06[基金项目]国家 973 重点项目(2005cb221301)。
[作者简介]黄宏度(1941 ),男,1967年大学毕业,硕士,教授,现主要从事三次采油方面的研究工作。
非离子、阳离子表面活性剂与驱油表面活性剂的协同效应黄宏度,何 归,张 群,吴一慧,陈 勇(长江大学石油工程学院,湖北荆州434023)[摘要]研究了驱油表面活性剂与非离子、阳离子表面活性剂的协同效应。
表面活性剂之间的复配效果不仅与表面活性剂之间能否形成紧密的混合胶束有关,而且与油相性质如碳数、分子结构及水相性质如矿化度及电解质组成有关。
当油相碳数较低时,T ween 类非离子表面活性剂的亲油基在界面上插入油层较浅,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时其庞大体积的亲水基在水相中插入较深,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,因此可形成较紧密的胶束而改善界面活性。
T ween 80由于其亲油基碳链较长,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时,其庞大体积的亲水基离得较远,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,而使减小阴离子表面活性剂离子端电荷间静电作用的屏蔽效应居于优势,因而界面活性有较大改善。
阳离子表面活性剂CT M A B 加入阴离子表面活性剂中由于其正负离子之间的引力使胶束更加紧密,界面活性得到改善,但只发生在矿化度较低的情况下。
当矿化度较高时,反离子浓度增加,从而压缩表面活性剂的双电层,减弱了表面活性剂离子头上电荷对周围表面活性剂离子头的电荷作用力。
[关键词]表面活性剂;协同效应;复配体系;界面张力[中图分类号]T E357 46[文献标识码]A[文章编号]1000 9752(2007)04 0101 04驱油表面活性剂一般为阴离子表面活性剂(以下简称表面活性剂),如烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐、石油羧酸盐。
阴离子_阳离子混合表面活性剂体系的协同效应及其应用
能大大下降 , 如图 2 所示 , 即各组分更易吸附 ; ②由于
混合吸附单层的组成接近对称 , 与单一吸附单层相
比 , 反离子被带相反电荷的表面活性离子取代 , 碳氢
链在界面所占的面积几乎减小一半 ,即排列更紧密 。
最近 , 我们已将非理想混合吸附理论推广到非理 想三 (多) 元体系 , 溶液的表面张力γm 可用下述一般 方程来预测〔26〕:
阳离子混合体系具备了实际应用价值 , 并且进一步推
动了相关研究的发展 。本文主要依据近年来我们对这
类体系的研究结果〔20 - 26〕, 综述该领域有关的理论和应
用研究进展 。
1 降低表面张力的效率
表面活性剂降低表面张力效率是以产生一定的表
面张力下降所需表面活性剂浓度来表示的 , 通常以使
纯水的表面张力下降 20mN/ m 为比较标准 ,浓度越低 ,
子混合不易获得此种协同效应 。
(2) 当阴离子和阳离子的表面活性相当时 , 如能
获得此种协同效应 , 则在接近等摩尔体相组成时获得 最低γcmc 。
(3) 当阴离子和阳离子的表面活性相差很大时 ,
在低表面活性品种中加入微量高表面活性品种易获得
最低γcmc ,反之则不易 。 3 混合胶团的形成及增溶
第 4 期 (总第 107 期) 1999 年 8 月
日用化学品科学 DETERGENT & COSMETICS
应用
阴离子 / 阳离子混合表面活性剂体系的协同效应及其应用
崔正刚
摘 要 综述了阴离子 / 阳离子混合表面活性剂体系在表面张力降低的效率 、效能 、混合胶束形成及其增溶能力等方面的协 同效应以及相行为方面的研究结果 。为针对不同应用场合的阴 / 阳离子混合体系的选择提供了理论依据 。
表面活性剂协同效应的研究_英文_
Received date :2000-03-13B iographies :ZHANG Li-juan (1966-),Female,Guangdong Meixian,Lecturer,Mas ter;GU Guo-bang (1937-),Male,Guangdong Mei xian,Professer;XUE Yue-hua (1964-),Female,G uangdong Wuhua,Lecturer,Master 。
表面活性剂协同效应的研究章莉娟,古国榜,徐悦华(华南理工大学应用化学系,广东广州 510641)摘要:新型表面活性剂的开发研究及现有品种的复配是表面活性剂研究领域中的两个主要方向。
对洗涤剂中常用的表面活性剂:烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、椰子油酰胺丙基甜菜碱(KBT)和椰子油二乙醇酰胺(CDEA)的复配进行了研究。
采用滴体积法测定了混合溶液AES/KB T 和AES/CDEA 的表面张力R ,再根据R 与溶液浓度C 曲线,求得溶液的临界胶团浓度cmc 、C=cmc 时溶液的表面张力R cmc 及R =35mN #m -1时溶液的浓度C 35。
溶液的起泡性和泡沫稳定性则利用根据Ross-Mile 原理自制的装置来测定。
实验结果显示,在一定混合比时,混合溶液的cmc 值比相应的任一纯组分的cmc 0i 都要低,C 35也低于纯组分的C 035,说明两复配体系均有形成胶团和降低表面张力效率的协同效应。
最小cmc 值所对应的复配比例(摩尔比)为AES/KBT =0146B 0154,AES/CDEA=0142B 0158。
实验结果还显示,混合溶液的起泡性和泡沫稳定性均有改善,特别是泡沫稳定性。
关键词:表面活性剂;协同效应;临界胶束浓度;起泡性中图分类号:TQ423 文献标识码:A 文章编号:1006-7264(2000)S2-0033-02The Study of the Surfactants Synergism Z HANG Li-juan,GU guo-bang,XUE Yue-hua(Dept.of Applied Chemistry,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)Abstract :Sodium Laureth Sulfate (AES),Cocamidopropyl Betaine (KB T ),Coconut Diethanolamide (CDE A )and their mi xed systems:AES/KB T ,AES/CDE A were studied.The surface tensi ons and the critical micelle concentrations (cmcs)of solu tions were measured by the drop volu me method.The experimental results show that cmcs of the two mixed systems are smaller than the cmc 0i of each component in these sys tems respectively wi th certain molar ratio,so the two mixed systems have synergism.When the molar ratio are AES/KB T =0146B 0154,AES/CDEA=0142B 0158,the cmc of the mi xed system is the smallest,respectively.The s tudy also shows that foaming and foam stabili ty of the mixed systems are improved,especially the foam stabili ty.Key words :surfactan t;synergism;cmc;foamin g propertiesThe surfactants are used widely,also it is very impor -tant to mix existing surfactants and to approval their func -tion.In the paper,Sodium Laureth Sulfate (AES),Co -camidopropyl Betaine (KB T ),Coconut Diethanolamide (CDE A),used usually in detergent,were mixed and their synergism was studied.1 ExperimentalThe surface tensions of solution were determined bydrop-volume method [1].The foaming and stability of foam were studied by the apparatus assembled according to the Rose-Miles method [2].The apparatus consists of a gradu -ated cylinder and a dropping funnel 30cm over that.The surfac tants AES and KB T were supplied by the Hoechst Co.(German),and CDE A by Stepan Co.(American).All were not pured.2 Results and Discussions33第23卷增刊22000年7月日用化学品科学DETERGENT &COSME T ICS环球科技211The synergism of system AES/KBTThe surfactants AES and KB T were mixed in differen-tial ra tio at28e.The surface tensions of solutions were de-termined with the change of concentration C.The critical micelle concentrations(cmcs),the surface tensions R cmc at C =cmc and c oncentrations C35at R=35mN#m-1were ob-tained according of the R~c dia grams.These data were shown in table1,where cmc calculated values were calculated based on the following method[3].Table1The Physical Properties of the M ixed Solution AES/KBT in Different Molar Ratio physical properties1B00168B01320146B01540135B01650B1 R c mc/m N.m-13210030100291502910028150cmc/10-4mol.l-161032151117821243189cmc calculated/10-4mol.l-161035106415941393189C35/10-4mol.l-151011178111211412124Foaming/ml1211012120121001118010100Stability of foam/ml81001015010180101306150Character of foam bi g small/fine small/fine s mall/fine bi g/thin The mixed solution AES/KB T was re gard as ideal so-lution,it.s cmc value can be got by the equation(1)1 (cmc)K+1=y1(cmc01)K+1+y2(cmc01)K+1(1)where c mc0i is critical micelle concentration of pure compo-nent i,y i is molar fraction of component i K is constant (where K is supposed as116).The results show that cmc<cmc0i when y i<018,and c mc<cmc c a l culated when y i=1-0,so the system is of ne ga-tive deviation.These data indicate that the system AES/KB T has synergism of forming micelle and decreasing surface tension efficiency.But the system has not synergism of de-creasing surface tension capacity because the surface tensions of mixed solution is larger than that of KB T solution.212The synergism of system AES/C DEAThe data obtained by the same method as in211were listed in table2.The results also sho w that the syste m AES/ CDE A has synergism of forming micelle and decreasing sur-face tension efficiency but not synergism of decreasing sur-face tension capacity.Table2The Physical Properties of the Mixed Ssolution AES/CDEA in D ifferent Molar Ratiophysical properties1B00163B01370142B01580131B01690B1 R c mc/m N.m-13210030150271502715026100 cmc/10-4mol.l-161031126018911022157 cmc calculated/10-4mol.l-161033181314431032157 C35/10-4mol.l-151010171015001631112 Foaming/ml1211012150121901212010180 Stability of foam/ml81001112012160111005140 Character of foam bi g small/fine small/fine s mall/fine bigthin213Foaming properties of the mixed solutions The experiments were done at c onstant te mperature 28e.The concentration of solution was01017mol.L-1. The10m L solution was put in the graduated cylinder and 30mL in the dropping funnel.Observing the height(in mL) when the dropping finished and after5minuets.The for mer indicates the foaming of the solution,and the la tter indicates the stability of foa m,respectively.The data were also listed in table1and table2,respectively.The charac ter and sta-bility of foam of mixed solution are sho wn some improvement from the experimental data.3C onclusionThe systems that mixing Cocamidopropyl Betaine (KB T)or Coconut Diethanola mide(CDEA)with the surfac-tant Sodium Laureth Sulfate(AES)solution,used usually in detergent have synergism of forming micelle and decreas-ing surface tension efficienc y.The character and stability of foa m of mixed solution are sho wn improvement. References:[1]Zhao guoxi.M easuring of Surface T ension of Liquid)introduci ngDrop-volume method[J].HuaXue TongPao.1981,(6):21-26.[2]Liang monglan.Surfactant and Detergent)Manufacture,Propertyand Application[M].Beijing:Science and Technology Publish-ing House,1990.[3]Zheng zhong,Hu jihua.Principle of Physical Chemistry of Surfac-tant.Guangzhou[M]:South China University of Technology Publishing House,1995.34环球科技日用化学品科学第23卷增刊2。
表面活性剂的协同效应对羊毛匀染性的影响
４ 按织 物 重 ） 匀 染 剂 ： ％ （ 织 物 重 ） 浴 比 ： ／ ％（ ； １ 按 ； １
１ ０ ｐ 值 为 ５±０ ５ 染 色 工 艺 ： 浴 升 温 （ ０ ） ０ ；Ｈ ．； 染 ６ ℃ 一 投羊 毛 ， 热 （ ０分 钟 内升 到 ９ ℃ ） 染 色 （ ５ ， 加 ３ ５ 一 ９℃ ６ ｍｉ） 冷 水 洗一 晾干 。 ０ ｎ一 １ ２ ２ 匀 染性 和表 观 色 深 用 测 色 配 色 仪 对 染 色 ．． 羊 毛 进 行 测 试 。 以 表 观 色 深 值 Ｋ／ Ｓ的 差 值 Ａ Ｓ Ｋ／ 表 示 匀染 性 。Ａ Ｓ值 越 小 ， 示 织 物 染 色 越 均 匀 。 Ｋ／ 表
和 化学 稳 定性 ， 于羊 毛染 色 时 ， 色成 品 的色 差值 用 染
小， 表观 色 深值 高 ， 能起 匀染 和 提 高染 料 利用 率 的 作
用 。关 于羊 毛 匀 染剂 的 研 究 和应 用 时 有 报 道 ＿ 一 ６ ，
７；Ｆ：０ 。４，８。
但 有 关 多元 醇 脂 肪 酸酯 醚 和多 元 醇磷 酸 酯 醚 型表 面
Ｂ： ０，２，５； ０ ， １ Ｄ ５， ０ ５， ０； １ Ｅ ０
选 用 多元 醇 脂肪 酸 酯 醚 和多 元醇 磷 酸酯 醚 型 等 ６种 非 离 子 和 复 合 型 表 面 活 性 剂 及 辅 助 剂 ， 用 正 运 交 实验 法 ， 得 最佳 配方 ， 获 具有 良好 的润 湿 渗透 能 力
多元 醇 脂 肪 酸 酯 ； 元 醇 脂 肪 酸 酯 醚 ； 基 酚 多 烷
醚 ； 肪 醇 醚 ； 基 酚醚 磷 酸 酯 衍 生 物 ； 脂 烷 多元 醇 磷 酸 酯醚 ； 染料 ： 山德 仑 蓝 ＭＰ Ｌ； Ｇ 电脑 全 自动 测 色 配 色 仪 ； 洲羊 毛 。 澳 １ ２ 实验 方 法 ． １ ２ １ 染 色 实 验 染 色 处 方 ： 物 ：ｇ 酸性 染 料 ： ．． 织 ｌ；
两性孪联表面活性剂的合成及其协同效应
文章编号 ：０ ６ ９ Ｘ ２ ０ ）４ ０ １ ４ １０ —３ ６ （０ ６０ —０ １ ～０
两 性 孪 联 表面 活 性 剂 的合 成 及 其 协 同效 应
， 郑延 成 韩 冬２ 杨普 华２ 王红庄２ ， ，
北 ０ ０ ３ （． １长江大学化学 与环 境工 程学院 ， 湖北荆 州 ４ ４ ２ ； ２ 中国石油勘探开发研究 院石油采 收率所 ， 京 １０ ８ ） ３ ０ ３ ． 摘 要 ： 通过 月桂醇与 ２ 一氯 一２一氧 １３ ２ ， ， ～二氧磷 杂环戊烷低 温酯化反 应及 与 Ｎ， Ｎ一二 甲基 十二胺在
２ Ｅ Ｒ Ｄｅａ ｔ ｅ ｔＲ ｓ ｒｈＩｓｔｔ （ Ｐ ｔ ｌ ｍ Ｅｃｌｒｔ ｎａ ｄＤ ｖｌ ｍｅｔ ３ｉｎ ０ ０３ ，Ｏ ｐ ｒｍ ｎ ， ｅ ａ ｃ ｎｔｕｅ） ｅｒ ｅ ｅ ｉ 厂 ｏ ｕ ｚ ｏａｉ ｎ ｅｅ ｐ ｎ ，］ ｊ ｇ １０ ８ ，Ｐ． ． ｉａ） ｐ ｏ ｏ ｅｉ Ｒ Ｃ ｎ ｈ
６ ５℃下亲核溶剂 中开 环反 应合 成 了两性孪联表 面活性 刑 （ ２ ２ＯＰ （ Ｏ（ Ｈ ）（ Ｈ ）Ｎ １Ｈ ｓＣ１ 一Ｃ ２ ， ｃ１ ５ Ｏ Ｏ） Ｃ ２ ２Ｃ ３２ Ｃ ２ ２， ２ １ ） Ｈ 其 临界胶柬 浓度 为 ０ ０ ９２ｍｍｏ／ 最低表 面张 力为 ２ ．１ｍＮ ｍ。采用界 面张 力法考察 了两性表面活性 剂 Ｃ ２ ．０ ｌＬ， ５ ６ ／ １一 Ｃ ２在癸烷 中与十二烷基硫酸４ ｓ ｓ 的协 同作 用。不加 电解质 时 ， １ ￣（Ｂ ） 二者混合胶 柬 能产 生协 同作 用 ， 但在 降低界 面 张力上不具备协同作用 ； 在质 量分数为 ７ ％的 Ｎａ １ Ｃ 溶液体 系中， 电解质降低 了 ｓ Ｓ 癸烷 的界 面张力 ， Ｄ／ 促进 了 Ｓ Ｓ向 Ｄ 胶束 中转移 ， 复配体 系Ｃ１ ２一Ｃ ２ Ｓ Ｓ 癸烷／Ｎａ １ １／Ｄ ／ Ｃ 具有 降低界 面张力效率 、 形成胶 束能 力的协同作用。
浅谈表面活性剂的复配理论
浅谈表面活性剂的复配理论摘要：表面活性剂相互间或与其他化合物的配合使用称为复配，在表面活性剂的增溶应用中，如果能够选择适宜的配伍，可以大大增加增溶能力，减少表面活性剂用量。
关键词：复配理论相互作用相互影响参数一、协同效应表面活性剂复配的目的是达到加和增效作用，即协同效应。
即把不同类型的表面活性剂人为地进行混合，得到的混合物性能比原来单一组分的性能更加优良，也就是通常所说的“1+1>2”的效果。
表面活性剂的复配可以产生加和效应，已经应用到了实际的生产中，但其基础理论方面的研究仍只是近几年的事，其结果可以为预测表面活性剂的加和增效行为提供指导，以便得到最佳复配效果。
但其研究仍处于初级阶段，主要集中在双组分复配体系。
在复配体系中，不同类型和结构的表面活性剂分子间的相互作用，决定了整个体系的性能和复配效果，因此掌握表面活性剂分子间相互作用是研究表面活性剂复配的基础。
二、表面活性剂分子间的相互作用参数表面活性剂的两个最基本性质是表面活性剂的表面吸附及胶束的形成。
因此，加和增效的产生首先会改变体系的表面张力和临界胶束浓度。
一般情况下，当两种表面活性剂产生复配效应时，其混合体系的临界胶束浓度并不等于二者临界胶束浓度的平均值，而是小于其中任何一种表面活性剂单独使用的临界胶束浓度。
造成这种情况的原因就是表面活性剂分子间的相互作用。
表面活性剂分子间的相互作用参数β值和两种表面活性剂混合的自由能有关，β值为负值表示两种分子相互吸引；β值为正值时，表示两种分子相互排斥；β值接近0时，表明两种分子间几乎没有相互作用，近乎于理想混合。
许多学者通过大量实验和计算发现β值一般在-2（弱排斥）到-40（强吸引）之间。
三、影响分子间相互作用参数的因素大部分混合体系的β值为负值，即两种表面活性剂分子间是相互吸引的作用。
这种吸引力主要来源于分子间的静电引力，与表面活性剂分子结构密切相关，并受温度及电解质等外界因素的影响。
1.表面活性剂离子类型的影响不同类型表面活性剂分子间的相互作用力大小不同，其大小次序为阴离子-阳离子〉阴离子-两性型〉离子型-聚氧乙烯非离子型〉甜菜碱两性型-阳离子型〉甜菜碱两性型-聚氧乙烯非离子型〉聚氧乙烯非离子型-聚氧乙烯非离子型由于加和增效产生的概率随着两种表面活性剂分子间相互作用力的增加而增大，因此与阴离子表面活性剂产生加和增效可能性最大的是阴离子-阳离子和阴离子-两性离子表面活性剂复配体系。
非离子、阳离子表面活性剂与驱油表面活性剂的协同效应
为 ｍＮ／ ｍ。本 文涉及 到 的界面 张力值 均 为 稳定 值 ，涉 及 到 的活 性剂 浓度 均 为 商 品 浓度 。表 面活 性 剂及
其复 配体 系用蒸 馏水 配制 ，用 ＮａＣ 。 节矿化 度 ，在 本文 中 出现 的界 面 张力 值 Ｌ Ｄ＜４ Ｏ 调 ／ ，说 明界 面 张
驱油 表面活 性剂 一般 为 阴离子 表面活性 剂 （ 以下简称 表 面活性 剂 ） ，如烷 基 苯磺酸 盐 、石油磺 酸盐 、
石油 羧酸盐 。通 过驱 油表 面活性 剂 之问 的复配 以提 高 界面 活 性及 效率 已经 进行 了很多 研 究［ ］ １ ，笔 者 下 。
面主要 研究 驱油 表面 活性剂 与非 离子 表面 活性剂 、阳离 子表面 活性 剂之 问 的协同 效应 。表 面活性 剂之 问
的复 配效果 不仅 与表 面活性 剂之 间能 否形成 紧密 的混 合胶 束有 关 ，而且 与油相 性质 如碳 数 、分子结 构及 水相性 质如 矿化 度及 电解 质 组成有 关 。为 了使研 究结 果较 具有 普遍 意义 ，实验 中 的油相选 取 了不 同碳数 的纯烃 及大 庆原 油 ，表 面活性 剂用 蒸馏 水配 制 ，用 ＮａＣ 。 节矿化 度 ，用 以模拟 具有 不 同等效 烷烃 碳 Ｏ 调
性 荆 的双 电层 ，减 弱 了表 面 活 性 剂 离 子 头 上 电荷 对 周 围表 面 活 性 剂 离子 头 的 电荷 作 用 力 。
［ 关键 词 ］表 面 活 性 剂 ；协 同 效 应 ； 复 配体 系 ；界 面 张力 ［ 图分 类 号 ］ Ｔ ３ ７ ４ 中 Ｅ ５． ６ ［ 献标 识码 ］Ａ 文 ［ 文章 编 号 ］ １ ０ ０ ０—９５ （ ０７ ４— １ １ ０ ７ ２ ２ ０ ）Ｏ ０ ０ — ４
阴离子、阳离子表面活性剂的相互影响与协同增效作用
第23卷第11期2010 年12月(增刊)日用化学品工业China Surfactant Detergent &CosmeticsVol.23 No.11Dec 2010脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE 及其磺酸盐FMES的应用脂肪酸甲酯的乙氧基化物(FMEE)，即在脂肪酸甲酯上面接上不同EO数目的环氧乙烷，因为脂肪酸甲酯具有与油脂和蜡质相类似的分子结构，根据相似相溶的机理，脂肪酸甲酯的乙氧基化物在各种表面活性剂中是最优秀的除油或除蜡的物质.与目前常用的脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂相比，脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)的乳化力虽不及前者，但强大的分散净洗力则具有极佳的油蜡清洗能力。
目前常用的脂肪醇聚氧乙烯醚类类产品具有较好的乳化能力，普遍存在的问题是防沾污能力较差，在清洗过程中，污垢容易反沾污或沉降在被清洗物体的表面，导致清洗效力降低、清洗时间延长。
FMEE则很好的弥补了脂肪醇聚氧乙烯醚这一缺陷，并在以下几个领域已经得到了充分利用:1,金属脱脂与除蜡剂FMEE与脂肪醇醚产品，如NP系列、AEO系列等拼混使用，保留脂肪醇醚乳化力同时获得良好的分散净洗力，从而提升了清洗能力，特别是针对于小浴比的工作液和低温条件下的清洗，清洗效果得到大大提升。
2，造纸脱墨剂纸浆脱墨剂主要作用是破坏油墨对纸纤维的黏附力，使油墨从纤维上剥离分散于水中。
FMEE作为脱墨剂使用，不 仅具有高乳化力，同时具有优良的分散作用，可以将油墨与纸浆彻底分离。
常用的脱墨剂原料包括AEO系列和OP 系列乳化剂，往往具有很好的乳化力，但不具备分散作用。
3，针织和化纤织物的除油精练剂纺织品上的油蜡等杂质并不像钢铁、地板等表面的油蜡那么多和那么难以清除，往往织物表面的油蜡等杂质较少，比较容易乳化（有的化纤油剂甚至用清水便可洗掉），因此织物前处理用的表面活性剂则不需要太强的乳化性能，而是更需要分散性能。
FMEE优异的分散净洗性能特别适用于纺织工业的织物前处理，可防止油污反沾污到织物表面，从而获得很高的毛效和毛效的均匀性。
阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的相互作用（Ⅰ）——表面活性
阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的相互作用（Ⅰ）——表面活性第36卷第3期2OO6年6月日用化学工业ChinaSurfactantDeter~ent&CosmeticsV oI.36No.3June20o6阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的相互作用(I)表面活性杜志平,王万绪(中国日用化学工业研究院,山西太原030001)摘要:通过临界胶束浓度(cmc),最低表面张力(y一),表面吸附(I1),表面膜强度和表面润湿等,介绍了阴/N离子表面活性剂混合溶液的表面活性.阴/阳离子表面活性剂混合溶液,消除了同电荷之间的斥力,形成了正,负电荷间的引力,十分有利于两种表面活性剂离子间的缔合,同时还增加了疏水性.因此,在适宜条件下,可以使胶团更容易形成,表面(或界面)上吸附量增加,使得复配溶液具有很低的表面和界面张力,提高表面活性.不仅等摩尔比的混合溶液的cmc和y一显着下降,非等摩尔t 昆合也使cmc减小,y一降低.等摩尔混合溶液表面吸附层分子摩尔比近于l:1,其他不同比例时,表(界)面层摩尔比在大多数情形中仍接近1:1.吸咐层呈等比组成时达到最大电性吸引,表(界)面吸附量趋于饱和.与此同时,由于吸附层中分子间静电吸引力的较强相互作用,还使得表面膜机械强度增加,并表现出良好的润湿性能.关键词:阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂;表面活性;表面吸附;表面膜;润湿性中图分类号:TQ432.1文献标识码:A文章编号:1001—1803(2006)03—0187—04 表面活性剂是一类易吸附于界面,从而明显改变界面的物理性质的两亲化合物,在其分子结构中同时含有极性和非极性基团,即头基和尾基.表面活性剂的分类方法很多,一般根据极性基团的类型划分为,阴离子,阳离子,两性离子和非离子四大类.阴离子表面活性剂含有带负电荷的极性头基,如羧酸基(一COO一),硫酸基(一0s0)和磺酸基(一S03-)等;而阳离子表面活性剂则含有带正电荷的头基,如三甲基铵(一N(CH3)3),三乙基锛(一P(C2))等.表面活性剂性能的优劣既取决于其分子结构的特点,即极性基团和非极性基团的组成,又受物理化学环境及分子间相互作用的影响.改进表面活性剂的应用性能的途径一般有两种:一种是根据结构与性能的关系设计合成新型表面活性剂,另一种是通过多种表面活性剂的复配得到具有优越应用性能的产品.开发表面活性剂新品种虽然有意义,但通过分子结构的调整去达到特定的综合性能,往往难度大,且实际应用前的毒性安全性试验又十分费事,费力而昂贵.相比之下通过研究表面活性剂问的相互作用,利用其在一定条件下的协同效应使之达到特定的综合性能往往比前者迅速,经济,有效.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l1J.对于离子电性相反的阴,阳离子表面活性剂混合体系,虽然低浓度时表现出极高的表面活性,但是浓度提高时,极容易形成大的相对分子质量,不易电离,由疏水阴离子与疏水阳离子构成的盐沉淀,失去表面活性_2J.因此,长期以来,涉及此领域的研究不多.随着科学研究的进一步深入,人们发现在适当的条件下,阴/阳离子表面活性剂复配可以不发生沉淀,而且由于强烈的相互作用,可以有明显的协同作用,使表面活性得到极大提高l3.4J,下面进行简单介绍.1临界胶束浓度和最低表面张力疏水基相同,亲水基分别为有机基团(即其中有疏水部分)作为反离子及无机离子作为反离子表面活性剂的对比研究表明,前者的l临界胶束浓度(c啪)小,最低表面张力(ytoo)也低,即表面活性高.对十二烷基烷基硫酸铵表面活性剂同系物表面活性的研究,发现cmc值随季铵离子中烷基链长增加而下降l5J(表1).类比这种表面活性剂的分子结构与阴/阳离子表面活性剂复配体系在水溶液中的缔合情况,可以设想在适宜条件下,后者有可能在溶液中不发生沉淀,并具有比单一表面活性剂更高的表面活性.收稿日期:2006—01—10;修回日期:20O6—02—24作者简介:杜志平(1960一),女(汉),山西人,教授级高工,英国I.KNN2lfl大学博士,联系电话:(0351)4084691,E—mail:**************.l87-嘲日用化学工业第36卷表1十二烷基烷基硫酸铵水溶液的cmc(25℃)[5]Tab.1cmcofalkylammoniumdodecylsulfates(25oC)表面活性剂cmc/mol?LI1[C2H5N(CH3)3]c12sO4一[QN(CH3)3]c12s04一[C6H13N(CH3)3]cnn~s04一[CsU17N(CH3)3]c12SO4一[C10H21N(CH3)3]c12H:sSO4一[C2H5NH3]CniluSO4一[C4H9NH3]C12H25S04[c6HI3NH3]C12H~SO4[H17NH3]C12一c8Hl7N(CH3)3Br/C8Hl7SO4Na等摩尔复配溶液的表面张力及界面张力测定结果表明:混合物的表面活性远较单一表面活性剂为高l6J,其水溶液的cmc约为7.5×l0～mo[/L,是纯C8H】7N(C)3Br的1/35,纯H17S04Na的1/20;空气/水表面的y约为23mN/m (纯C8H17N(CH3)3Br为41mN/m,纯C8H17so4Na为38mN/m).此1:1的混合物可使庚烷/水界面张力降至单一表面活性剂难以达到的0.2mN/m(纯c8H17N (C)3Br为14mN/m,纯C8H17S04Na为11raN/m)L6J. 表2列出一些阴/阳离子表面活性剂混合物和单一表面活性剂的cmc和y,可以看出,不仅等摩尔比的阴/阳离子表面活性剂混合物显示出高表面活性,非等摩尔配比时,阴/阳离子表面活性剂混合也使cmc减小,y一降低,表面活性提高l_5J.少量阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合(或少量阴离子表面活性剂混入阳离子表面活性剂),即可使溶液的表面活性明显提高lI.c8Hl7N(Ctt3)3Br/C8H17S04Na混合溶液的表面张力(y)与组成()间的关系曲线(图1),更能形象说明阴/阳离子表面活性剂在表面活性上的相互促进作用l6J.图1表明,少量C8H17SO4Na与c8H17N(CH3)3Br混合(或少量C8H17N(CH3)3Br混入c8H17S04Na),都可使溶液的表面张力迅速降低,在等摩尔比混合时表面张力达到最低值6.这种情况,不但存在于浓度较大时(图1中曲线3),而且在浓度较小时(图1中曲线1和曲线2)也存在.阴/阳离子表面活性剂混合物的增效作用,不仅表现在原来已具有相当大的表面活性的表面活性剂上(如c12以上),而且对于表面活性不大,不易生成胶团的两亲分子(如H1N(cH3)3Br,C8H17SO4Na)和特殊表面活性剂(如含氟表面活性剂)亦有此种特性_5].即使在单纯溶液中表面活性很低,不能形成胶团的短链"表面活性剂",阴/阳离子混合体系也有很高的表面活性,可以在较低浓度188?时即形成胶团【引.C6H13N(c)3Br和Hl3s04Na混合溶液的表面活性就相当高,ClTIC约为1.1×l0～moVL,比c8Hl7SO4Na的cmc还低,y.也比c8Hl7S04Na{l~[.由此可见,阴/阳离子表面活性剂之间强烈的作用,使混合表面活性剂的表面活性大为增加,具有普遍性.表2某些表面活性剂的唧和),一值(25℃)【5JTab.2ticandncofsuffactantmixtures(25oC)注:1)1:1阴/阳离子表面活性剂复配体系的一按单一表面活性剂浓度计算,非等摩尔比复配体系的—c则按总浓度计算.混合溶液总质凰摩尔浓度(m)/rmJ?kg一[6J:l5×l0一21×l032×l0图1H17N(CH3)3Br/CsHl7so4Na混合溶液的y与的关系曲线(25℃)Fig.1Surfacetension(),)ofC8HI7N(CH3)3Br/C~Ht7SO4Na mixtureslt8afunctionofmoleratio()阴/阳离子表面活性剂复配后的沉淀现象是由于强静电作用使两者相结合,形成不溶于水的相对分子质量较大的结合体而造成的,如果能够控制疏水链的长度,用短链表面活性剂或增加亲水基团(乙氧基化),则有可能在溶液中不出现沉淀现象,并使表面活性较单一组分有大幅度提高,达到增效作用.表3为辛基酚聚氧乙烯硫酸钠(c8H】7c6}{4(I)C2H4)9.6OSO3Na)与十二烷基三甲基溴化铵(C12Hz~N(CH3)3Br)以不同摩尔比333333333一一一一一一一一一OOOOOOOOO×××××××××∞勰∞∞g{勰42OO521O箜杜志平等:阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的相互作用(I)——表面活性复配后的cmc和),一,说明在一种组分中加入很少的另一种组分,即产生很强的相互作用,使混合体系具有高表面活性l8J.由于较大聚氧乙烯基团的引入,在各种配比和浓度(如超过2X10I3mol/L)下,混合溶液都能呈透明均相状态.表3c8H17c6H4(OQIt4)9.6OS03Na与c12H25N(CH3)3Br混台体系的cme和)/eme[8]Tab.3cmcandy—ofQHI7C6H4(0C2H4)9.6OSOzNaandCl2HuN(CH3)sBrmixtures2表面吸附(r)由于阴,阳离子表面活性剂间存在异性离子问强烈的静电吸引作用,复配后会使表面吸附量明显增加,导致高表面活性【.在吸咐层呈等比组成时达到最大电性吸引,表面吸附层分子排列更紧密,吸附量增加达到最大值』.在c8H17N(cHa)3Br/C8H17so4Na等摩尔复配时,饱和吸附量可达5.6X100mol/cm2,相应的每个吸附分子平均所占面积约为0.3砌2,比单一表面活性剂溶液表面吸附层的最小分子面积(均大于0.4nrn2)小得多J.表4列出了C8H】7N(C)3Br/c8H17S04Na混合溶液在空气/水表面和正庚烷/水界面的吸附情况_6J.在所研究浓度下,等摩尔混合溶液的表(界)面吸附层中,c8Hl7N(cH3)3和c8Hl7So4一的摩尔比近于1:1;对于其他不同比例的混合溶液,表(界)面层中C8H】7N(CH3)3和C8H17So4一的摩尔比在大多数情形中仍接近1:l,不过在C(c8Hl7N(CH3)3Br)比例较小时也会出现r(c8H】7N(cH3)3)<PT的情况,因为在溶液浓度相当小时,离子问相互作用的影响减弱J.以上结果说明正,负离子的强烈电性相互作用对表,界面吸附的影响.表面吸附量增加形成排列紧密的碳氢链层,使得原来强极性,表面能较高的水表面,改变为非极性,低表面能的"油"表面,因而在很大程度上改变了表面性质,使之更接近于碳氢化合物表面.等摩尔cH1(cH3)3Br/C8H17S04Na混合溶液的最低表面张力(约23mN/m)与正辛烷的表面张力(约22mN/m)相近,以及溶液/庚烷的界面张力极低(<1mN/m)的现象,就是很好的例子.表4不同比例C8Hl7N(C}王3)3Br/QH17SO4Na混台溶液中表面活性离子的吸附量[6]Tab.4r(C8H17N(CH3)3)andrTofC8H17SO4NdC8H17N(CH3)3Brmixtures'Na):c(b"/,TX.10l,oCn(BH17N(CH3)3BI)/'L～,mdⅢ'an2/lll0I'咖一空气/100:13.00×10_..2.35.4水表面10:14.00×10一2.55.21:14.00×10—2.65.41:102.00×1022.65.4正庚烷/20:12.00×101.83.7水界面10:14.00×10～2.14.25:14.00×10—32.04.21:Q::兰:Q阴/阳离子表面活性剂混合溶液,不但消除了同电荷之问的斥力,而且形成了正,负电荷问的引力,十分有利于两种表面活性剂离子问的缔合,同时也就增加了疏水性.因此,在表面(或界面)上的吸附增加,也使胶团更容易形成,提高表面活性.3表面膜强度阴/阳离子表面活性剂混合体系表面吸附量的增加,使复配溶液具有很低的表面和界面张力.同时,由于吸附层中分子间静电吸引力的较强相互作用,表面膜机械强度增加.表5给出浓度为7.5X10I3mol/L 时气泡和液滴的"寿命"l6],在此浓度时,等摩尔复配溶液的气泡寿命比单一表面活性剂大得多;正庚烷液滴在"油"/水界面上的情况也相似.由于泡沫(或液滴)表(界)面吸附层中分子排列紧密以及分子之间较强的相互作用,使得表(界)面粘度增大,表面膜机械强度增加,使之受外力作用时不易破裂,泡沫(或液滴)内气(液)体流失速度变慢,透过性降低,延长了寿命.表5气泡在空气/水表面及正庚烷液滴在正庚烷/水界面的寿命l(25oC)[]I曲.5Lifetimeofairbubbleatair/watersurfaceandlifetime ofheptanedropatheptanefwaterinterface注:1)单泡法测溶液液面下形成气泡(液滴)后直至因守气(液体)透过液膜而消失的时间,以s为单位(在此浓度气泡或液滴不破裂).l89?斓4表面润湿日用化学工业第36卷与阴/阳离子表面活性剂混合溶液表现出的高表面活性相对应,混合溶液表现出良好的润湿性能.图2为C8Hl7N(CH3)3Br/Hl7s04Na混合溶液在石蜡表面上的润湿情况(图中c为体系总浓度,原文为lgc(CaH17N(CH3)3Br),可能有误,因为(C8H17N(cH3)3Br):(C8H17SO4Na)=0:1的曲线不可能在lgc(CsHl7N(c)3Br)下做出).在同一浓度(1×10I2mol/L)时,单一表面活性剂溶液在石蜡上的润湿角()约为100.,接近纯水在石蜡上的润湿角;而阴/阳离子表面活性剂混合溶液则显着不同,等摩尔混合溶液(1:1)润湿角可以降到l6.,在石蜡上近于铺展;在一种离子表面活性剂中只要加入少量电荷相反的另一种离子表面活性剂(1:10),润湿能力即有很大提高L2j2.对于其它比例(如l:50)的混合溶液,也有类似的情况.一3.5—3—2.5—2—1.5—1一O.50IgTn(c8Hl7N(CH3)3Br):n(c8Hl7SO4Na)[63:10:121:1031:1图2c8Hl7N(cHa)3Br/C8Hl7SO4Na混合溶液在石蜡表面的润湿角Fig.2ContactanglesofmixedC8Hl7N(Clt3)3Br/QH17SO4Na solutionatap日nsurfaceasafunctionoflgCT5小结阴/阳离子表面活性剂混合体系,由于其分子间极性基团的强静电吸引作用,表现出的临界胶束浓度(cmc)和表(界)面张力大大低于单一组分,使得表面吸附量(r)明显增大,润湿性能显着提高等.参考文献[1]HOLLANDPM,RUBINGHDN.Mixedsurfactantsystems[M]. Washington:AnOverview,InMixedSurfactantSystems,HollandPM, Rubin#DN(eds),AmericanChemicalSociety,1992:2—30.[2]赵国玺,朱耻瑶.正一负离子表面活性剂研究的新进展[c]//中国日用化学工业研究院信息中心.92国际表面活性剂,洗涤剂研讨会论文集.太原:中国日用化学工业信息中心.1992:4o5—412.[3]AMANTEJC,SCAMEHORNJF,HARWELLJHH.Precipifionof mixturesofanionicandcationicsurfactants[J].JColloidInterfaceSci, 1991.144(1):243—253.[4]STELLNERK,AMANTEJC,SCAMEHORNJF,eta1.Precipitionphenomenainmixturesofanionicandcationicsurfactantsinaqueoussolutions[J].JColloidInterfaceSci,1988,123(1):186—200.[5]赵国玺,朱砖瑶.表面活性剂作用原理[M].北京:中国轻工业出版社.2003.[6]赵国玺,程玉珍,欧进国.等.正离子表面活性剂与负离子表面活性剂在水溶液中的相互作用[J].化学,1980,38(5):409—420.[7]李学刚,宋丽.阴,阳离子混合表面活性剂的表面活性[J].日用化学工业,1997(3):12—15.[8]李学刚,张光先.阴阳离子表面活性剂混合体系的表面活性[J].西南农业大学,1995,17(4):286—290.[9]SHINODAK.Colloidsurfactants[M].NewY ork:AcadPress,1963.[10]HARMEDHS.Thephysicalchemistryofelectrolyticsolutions[M].2nded.NewY ork:ACSMonographSet,Reinhold,1950.InteractionsbetweenaIli0Ilicsurfactantsandcationicsurfactants(I)——SurflaceactivityDUZhi—ping.WANGWan—xu (ChinaResearchInstituteofDailyChemicalIndustry,Taiyuan030001,China) Abstract:Thesurfaceactivityofmixedanionicsurfactantsandcationicsurfactantshasbeenr eviewedbycriticalmicelleconcentrationcmc),surfacetensionatcmc(),cm),surfaceadsorption,strengthofsurfaceme mbrane(1ifetimeofairbubblesandheptanedroplets),andwettingpower(contactangleatparaffinsurface)andsoon.Duetost rongelectrostaticattraction betweenthemoleculesofanionicandcationicsurfactants.山eaggregationsofmixedsolutionshouldbemucheasier山an山isofsingle—ionicsurfactantsolution.AttheSalTletimehydropobicityisenhanced.Thus,undersuitablec onditions,theformation ofmicellesbecomesmucheasierandthemixturesblendmayhavehighersurfaceactivity.Thevaluesofcmcandomofmixedsystemswel'~obviouslylowerthantheseofsinglesystemsnotonlvat1:1moleratiobutalsoat othermoleratios.Themole ratioofthemoleculesatsurfaceadsorptionlayerisnearlyl:1whetherthemoleratioofbulksolu tionatl:lornot.Therefore.thesurfaceviscosity,thestrengthofthesurfacemembranesandthewettingpowerabilitywel' ~improvedbymixinganionicsurfactantsandcationicsurfactants.Keywords:anionicsurfactant;cationicsurfactant;surfaceactivity;surfaceadsorption;surfa cemembrane;wettability。
表面活性剂复配原理.
16
cmc与所加盐的浓度有下列关系：
lgcmc＝A2-k0lgC/i
式中，A2－常数；
K0－与胶团反离子结合度有关的常数；
对于非离子表面活性剂，无机盐对其性质影响较小。 当盐的浓度较小时(如小于0.1M)非离子表面活性剂 的表而活性几乎没有显著变化。 只是在盐浓度较大时，表面活性才显示变化，但也 较离子表面活性剂的变化小得多。
21
0.86N NaCl
图5-12表示无机盐对非离子表面活性剂表面活性的影响。
22
（ 5-6）
Cr为混合溶液的cmc；
Ci为混合溶液的组分i溶液的cmc。
12
图5-4 C7H15COOK－RCOOK混合物的cmc（25℃）【5】 图5-5 RO(C2H4O)nH混合物的cmc 【6】 RCOOK：1.C9H19CCOK 1C12H25O(C2H4O)6H－C8H17O(C2H4O)6H 2 C10H21COOK 2 C12H25O(C2H4O)6H－C12H25O(C2H4O)12H 3 C11H23COOK 4 C13H27COOK 13
表面活性剂复配原理
复配依据：
表面活性剂之间具有协同效应（Synergistic
effect）。
1
研究意义
(1)提高表面活性剂的性能。复配体系常常具有比单
一表面活性剂更优越的性能。 (2)降低表面活性剂的应用成本。 (3)减少表面活性剂对生态环境的破坏。
2
主要内容
5.1同系物混合体系 5.2无机电解质 5.3极性有机物
表面活性剂复配原理分析
16
cmc与所加盐的浓度有下列关系：
lgcmc＝A2-k0lgC/i
(5-43)
式中，A2－常数；
K0－与胶团反离子结合度有关的常数； C/i－表面活性剂反离子的浓度。
RCOOK：1.C9H19CCOK
1C12H25O(C2H4O)6H－C8H17O(C2H4O)6H
2 C10H21COOK
2 C12H25O(C2H4O)6H－C12H25O(C2H4O)12H
3 C11H23COOK
4 C13H27COOK
13
5.2无机电解质
• 协同作用：无机电解质使溶液的表面活性 提高。
40
研究表明：阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的 相互作用明显强于阳离子表面活性剂与非离子表面 活性剂。
非离子表面活性剂(如聚氧乙烯链中的氧原子)通 过氢键与H2O及H3O+结合，从而使这种非离子 表面活性剂分子带有一些正电性。
41
5.5阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合物
5.5.1表面活性 阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂相互作用 可形成一种复合物，其临界胶束浓度远小于各自 离子表面活性剂的临界胶束浓度，阴离子-阳离子 复配具有很高的表面活性。 阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂形成的复 合物，其组成是1：1等物质的量的。
表面活性剂溶液
气泡寿命/s 液滴寿命/s
C8H17SO4Na溶液 C8H17(CH3)3Br溶液 两者1：1复合物溶液
19Leabharlann 111812
化妆品中的表面活性剂的机制解析与评价
化妆品中的表面活性剂的机制解析与评价化妆品作为人们日常生活的常用产品，为了实现其各种功能和达到更好的使用体验，常常含有表面活性剂。
表面活性剂是一类具有降低液体表面张力的物质，能够改善化妆品的稳定性、渗透性和润湿性。
本文将深入探讨化妆品中的表面活性剂的机制，并评价其在化妆品中的应用。
一、表面活性剂的机制解析表面活性剂主要由亲水基团和疏水基团组成，通常分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型四种类型。
它们的机制解析主要包括以下几个方面：1. 降低表面张力：表面活性剂能在液体表面形成一层单分子厚的膜，使液体表面张力降低，从而使化妆品更容易涂抹开，提高了液体的稠度。
2. 提高渗透性：表面活性剂在液体中能够渗透到固体物质内部，使其渗透性增强。
例如，在某些洗面奶中，表面活性剂可以帮助去除油脂和污垢，使清洁效果更好。
3. 促进乳化：表面活性剂在油水界面上形成乳化膜，能够将油滴分散在水相中，使其更容易乳化，提高化妆品的稳定性。
4. 增加润湿性：表面活性剂能够降低液体与固体之间的表面张力，将液体均匀地附着在固体表面上，提高化妆品对皮肤的润湿性。
二、化妆品中表面活性剂的评价尽管表面活性剂在化妆品中扮演着重要的角色，但其中某些成分也存在一些争议。
以下是对化妆品中表面活性剂的评价：1. 温和性评价：表面活性剂的温和性非常重要，尤其是对于易敏感皮肤的消费者。
一些较为温和的不离子型表面活性剂，如椰油酰胺丙基甜菜碱和椰油酰胺甜菜碱等，常被用于温和型化妆品的配方中，以减少对皮肤的刺激。
2. 环境友好性评价：一些传统的阴离子型表面活性剂，如硫酸盐和磺酸盐，存在环境污染和生物毒性的问题。
因此，化妆品行业越来越倾向于使用环境友好型表面活性剂，如糖苷类、氨基酸类和胺氧化物等，以降低对环境的负面影响。
3. 可持续性评价：随着对可持续性发展的关注，化妆品中的表面活性剂也需要评估其可持续性。
一些绿色表面活性剂，如可生物降解的脂质和脂肽，被广泛应用于天然和有机化妆品中，并被认为对人体和环境更为友好。
NAE双子表面活性剂与SDBS／PAM／PAA的协同效应
NAE双子表面活性剂与SDBS／PAM／PAA的协同效应王后臣;蒋晓慧;周丽梅【摘要】评价了一种阳离子型双子表面活性剂溴化-1，4-二[（3-十二烷氧基酰基）吡啶]丁烷（NAE12—4—12）与普通阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺（PAM）和聚丙烯酸（PAA）的协同作用．实验结果表明NAE12—4—12：SDBS=3：7时，复配效果最好，混合体系的cmc降至0．0031mmol／L，相对于纯NAE12—4—12双子表面活性剂溶液，降低2个数量级；γcmc降低至27．8mN／m，比纯水的张力低44mN／m；该表面活性剂和PAM、PAA的临界缔合浓度cac高于NAE12—4—12的临界胶束浓度cmc，同时混合体系的γcac远低于0．01％PAM及PAA溶液的1值，说明NAE12—4—12与这两种聚合物之间存在较强的相互作用．%In this paper, the synergic effect between 1, 4 - bis （3 - （dodecyloxylacyl） pyridinium） tutane） bromide （designated as NAE12 -4 -12） and sodium dodecyl benzene sulfate （SDBS）, polyacrylamide （PAM） polyaerylic acid （PAA） have been studied. The results show that there is good synergic effect betweenNAE12 -4 - 12 and SDBS at NAE12 -4 - 12 ：SDBS = 3：7. The cmc of the mixture of NAE12 -4 - 12 and SDBS is 0. 0031 mmol/L, which are two orders lower than that of NAE12 -4 - 12 solution free of SDBS. The valueof-ycme reduces to 27.8 mN/m, which decreased by 44 mN/m compared with that of pure water. The critical aggregation concentrations of NAE12 -4 - 12 with PAM or PAA are higher than cme of NAE12 -4 - 12, and theγcat of mixture system is much lower than that of 0.01% PAM or PAA,suggesting that there is stronger interaction between NAE12 - 4- 12 and PAM/PPA.【期刊名称】《西华师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)002【总页数】6页(P170-175)【关键词】Gemini表面活性剂;临界胶束浓度;协同效应;临界聚集浓度【作者】王后臣;蒋晓慧;周丽梅【作者单位】化学合成与污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川南充637009;化学合成与污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川南充637009;化学合成与污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川南充637009【正文语种】中文【中图分类】O626.1自1971年Bunton等人合成了一种新型两亲分子(即Gemini型表面活性剂)以来，众多研究者将注意力放在双子表面活性剂上.其原因可归咎于双子表面活性剂的高表面活性、低临界胶束浓度、独特流变性能、高分散性能、高润湿性能、高增溶能力［1］，因此双子表面活性剂在例如洗涤［2］、杀菌［3］、乳化［4］等诸多化工工业和石油工业领域［5］广泛应用.随着各种功能［6］、结构［7］的新型双子表面活性的诞生，对于各种表面活性剂的性能研究进一步深入.双子表面活性剂是两个普通表面活性剂单体通过连接基共价结合而形成的，这种特殊的结合方式改变了表面活性剂“单元分子”的头基电荷密度、烷烃链密度和几何形状，从而极大地影响分子间的聚集.这样的结合方式极大地抑制了同种电荷头基之间的斥力，导致了更加紧密地界面排列，因此双子表面活性剂比传统表面活性剂具有更优异的协同作用［8］.研究发现，在一定条件下阴、阳离子型表面活性剂混合体系具有比单一表面活性剂更小的cmc值和更低的表(界)面张力［9］，这是因为阴、阳离子表面活性剂之间强烈的电性吸引作用使混合体系表面活性大大提高.这一性质使得我们能够通过在一种离子表面活性剂中加入少量另一种反电性离子表面活性剂以达到增效作用［10］.而各种表面活性剂的功能与其表面活性有着至关重要的关系，所以说系统的研究表面活性剂与其它化合物的复配作用对于提高表面活性剂性能和拓宽应用领域是十分重要的.本文系统地研究了NAE12－4－12Gemini季铵盐表面活性剂与普通表面活性剂和聚合物的协同效应，考察了混合体系表面张力和临界胶束浓度cmc的变化，优化了复配条件.JYW－200C全自动表面张力仪(河北承德试验机有限责任公司)，FT－IR(Nicolet)红外光谱仪、Bruker400型核磁共振仪(西华师范大学化学应用与污染控制重点实验室)，X－4双目显微熔点仪(上海精密科学仪器有限公司)，SZ－97自动三重纯水蒸馏器(上海亚荣生化仪器厂)，ESJ200－4电子天平(沈阳龙腾电子有限公司). NAE12－4 －12(实验室自制［11］，其结构如图 1)，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)A.R.(成都科龙化工试剂厂)，聚丙烯酰胺(PAM)(M≥300万)C.P.(成都科龙化工试剂厂)，聚丙烯酸(PAA)(M=800－1000)A.R.(天津市科密欧化学试剂开发中心).(1)分别称取一定量的NAE12－4－12表面活性剂、SDBS、PAM和PPA，溶解在三次水中，按要求稀释成不同浓度的溶液.(2)用蒸馏水冲洗铂环(必要时灼烧)，然后将其放在滤纸上沾干.(3)依次测定蒸馏水和上述各浓度表面活性剂复配溶液的表面张力，每种溶液测定3次，取其平均值.(4)根据测定结果，作出溶液浓度与表面张力的关系曲线，并确定其临界胶团浓度或临界聚集浓度和对应的γcmc或γcac.由图2可以看出，NAE12－4－12双子表面活性剂与SDBS复配时表现出较强的协同效应:实验中各种复配比例混合体系的cmc均要低于两种表面活性剂单独的cmc.当NAE12－4－12和SDBS的浓度比为3∶7时，协同效应最强.该混合体系的cmc降至0.0031mmol/L，比单独的NAE12－4－12和SDBS表面活性剂分别降低44和578倍.γcmc值比分别降低至26.2和34.8 mN/m，比纯水的张力降低了约40 mN/m.普通阳离子表面活性剂与普通阴离子表面活性剂的复配物的比1∶1时达到最佳，普遍的解释是电荷中和的结果.因此NAE双子表面活性剂与SDAS的复配在理论上应该为1∶2附近时达到最优的协同效果.我们实验结果为3∶7，与其它研究者的一致［13］.NAE双子表面活性剂表现出优良复配效果主要原因是，该表面活性剂的两个离子头基通过连接基团以化学键结合，极大地抑制了同种电荷头基之间的斥力，使两个表面活性剂单体更加紧密连接.此外NAE12－4－12分子带有两个正电荷，而普通阳离子型表面活性剂只带有一个正电荷，NAE12－4－12双子表面活性剂与SDBS之间静电引力大，能更强烈的吸引相反电荷的离子.这两个因素均会使复配体系更容易形成胶团，导致复配体系的临界胶束浓度大幅度下降，从而造成优异的复配效果［12］.从图中我们发现复配体系的表面张力低于单一NAE12－4－12表面活性剂溶液，说明复配时NAE12－4－12分子嵌入了SDBS的表面吸附层，或者SDBS分子嵌入了NAE12－4－12的表面吸附层，界面排列更加紧密，从而导致表面张力降低. 随着对石油需求量日益增多，并且总储油量得不断减少，原油的利用率对石油工业有着不可忽视的低位.上世纪七、八十年代，在国内形成了以丙烯酰胺、丙烯酸的多元共聚物为代表的聚合物类处理剂，并形成了相应的聚合物泥浆体系，随后也出现了两性复合离子型钻井液处理剂及泥浆体系［14］，与传统的阴离子聚合物相比，两性离子型聚合物在絮凝和防塌方面有着显著地作用［15］.在聚合物实际应用过程中，与表面活性剂进行配合时，存在显著地协同作用，尤其是水溶性聚合物，效果更佳.聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，PAM)是一种常用线型高分子聚合物，分子量很高，水溶性强，能够进行多种化学反应，可作为絮凝剂、增稠剂、黏合剂、增强剂、表面活性剂、防静电剂、污泥脱水剂等;聚丙烯酸(Polyacrylic acid，PAA)是目前应用最广泛的聚羧酸类水处理药剂之一.这两种聚合物是常见的水溶性聚合物，这类水溶性聚合物与表面活性剂的复配体系在生物、化学、医药、采矿、石油工程、水处理以及日常生活中有着广泛应用［16］.当表面活性剂与聚合物复配时，表面张力—浓度曲线上出现2个转折点，第一个被称之为临界缔合浓度(cac)，这是当表面活性剂与聚合物发生相互作用，形成络合物时表面活性剂的浓度，一般该浓度都低于表面活性剂的cmc.第二个转折点对应于表面活性剂与聚合物作用达到饱和的浓度.通常临界缔合浓度cac是用来说高分子的聚集行为的，由于缔合物相对分子质量较低的水溶性链上带有两个或更多的亲油基团，因此，在水中有表面活性剂的行为，可以形成胶束.但其分子中的两个亲油基团并不一定在同一胶束内，所以连接而形成了缔合结构.cac低于cmc主要是因为两者的疏水作用和静电力相互作用共同作用的结果，而cac越低，说明表面活性剂和高聚物的相互作用越强［17］.如果cac大于cmc，说明表面活性剂分子会优先自聚集而不是形成表面活性剂和高聚物的混合胶束，这种情况下表面活性剂和高聚物分子的相互作用很小［18］.2.2.1 NAE12－4－12与 PAM 的复配图3为PAM的表面张力值随浓度变化的曲线图，从图中可以看出，PAM溶液的表面张力值都在69mN/m以上，说明PAM几乎不降低水表面张力(72.5mN/m).图4为NAE12－4－12与0.01%PAM混合物的表面张力随表面活性剂浓度变化的曲线，可以看出NAE12－4－12/PAM混合体系中出现了两个拐点.由表2的数据可以看出:NAE12－4－12/PAM混合溶液的cac要低于单独NAE12－4－12双子表面活性剂cmc的2倍左右，而对应的表面张力则略高于NAE12－4－12的γcmc值.2.2.2 NAE12－4－12与 PAA 的复配从图5为PAA的表面张力值随浓度变化的曲线图，从图5中可以看出，PAA溶液的表面张力值都在58mN/m以上，但相对于PAM，PAA有一定降低水表面张力的能力.由表3可以看出，NAE12－4－12/PAA的cac略低于NAE12－4－12溶液的cmc值，而γcac远高于γcmc.对比NAE12－4－12/PAM和NAE12－4－12/PAA复配结果，可以看出后一体系的复配效果小于前者，这可能是PAM和PAA的疏水性所致，聚合物的疏水性越强，在水溶液中与表面活性剂的相互作用能力也就越大，聚合物水溶液的表面活性是其疏水性的直接反映［19］.根据前人的研究所知［20］，水溶性聚合物与离子表面活性剂的相互作用归因于这些分子中极性和非极性部分之间的疏水/亲水相互作用，主要依赖于表面活性剂的头基和疏水连的长度以及聚合物的疏水性和柔顺性.相互作用的驱动力是通过表面活性剂的非极性部分与聚合物非极性部分相互结合以降低聚合物与水分子的接触面积.在浓度高于临界聚集浓度时，聚合物支撑的胶束沿着聚合物链形成，即所谓的链－珠结构，此时聚合物－表面活性剂相互作用开始.cac值常低于纯表面活性剂溶液的cmc，进一步增加表面活性剂浓度可以得到第二个转折点cmc，这是聚合物区域的饱和点，超过此浓度，表面活性剂胶束与聚集体共存.因此当NAE12－4－12浓度小于cac时，PAM/PAA与NAE12－4－12在溶液没有发生相互作用，各自以单个分子形式独自存在;从cac开始，该双子表面活性剂与PAM/PAA发生相互作用，NAE12－4－12结合到PAM/PAA上，形成聚合物－NAE12－4－12“复合物”［21］，表面吸附层中NAE12－4－12浓度减少，导致混合溶液的表面张力高于单一NAE12－4－12溶液的表面张力［22］.随NAE12－4－12浓度进一步增加，到C2时NAE12－4－12在PAM/PAA上的结合达到饱和，混合溶液表面张力与单独NAE溶液表面张力又趋于相同，此时表面活性剂浓度的增加不再改变其与聚合物之间的相互作用.本文评价了NAE12－4－12双子表面活性剂与普通阴离子表面活性剂(SDBS)以及聚合物(PAM、PAA)复配作用，得到以下结论:(1)NAE12－4－12与SDBS复配时表现出很强的协同效应，在复配比例为3∶7时，协同效应最强.其原因可能为SDBS分子之间除了头基之间的静电引力、疏水链间的范德华作用力外，还存在两种不同电性的芳香环π电子云之间的强烈的相互作用，如π－π堆积，从而表现出优良的协同效应.(2)NAE12－4－12与PAM、PAA之间存在相互作用，混合体系的表面张力－表面活性剂浓度曲线出现2个转折点，混合体系的cac值比表面活性剂溶液的cmc 值高;NAE12－4－12的加入，导致聚合物体系的表面张力下降;NAE12－4－12与PAM作用的协同效应优于与PAA相互作用.【相关文献】［1］曹云丽.双子表面活性剂的应用研究进展［J］.日用化学业，2011，41(1):46－49.［2］余远斌，国石飞.新型苯丙乳液聚合的研究［J］.北京工业大学学报，1996，22(3):7－13. ［3］张青山，郭炳南，张辉淼.双子表面活性剂研究进展和应用［J］.化学进展，2004，16(3):343－348.［4］张心亚，蓝仁华，陈焕钦.水性涂料用苯丙微乳液的合成［J］.石油化工，2003，32(5):410－413.［5］殷鸿尧，郭立娟.双子表面活性剂在石油工业的应用［J］.甘肃石油和化工，2009，1:11－14. ［6］DENG M L，CAO M W.Coacervation of Cationic Gemini Surfactant with Weakly Charged Anionic Polyacrylamide［J］.J.Phys.Chem.B，2009，113(28):9436－9940.［7］TEHRANI-BAGHA A R.Cationic Ester-Containing Gemini Surfactants:Physical-Chemical Properties［J］.Langmuir，2010，26(12):9276－9282.［8］LIU L，ROSEN M J.The Interaction of Some Novel Diquaternary Gemini Surfactants with Anionic Sudrfactants［J］.J.Colloid Interface Sci，1996，179:454 －459.［9］吴军.新一代表面活性剂－双子表面活性剂的研究进展［J］.常州工程职业技术学院学报，2006，47(1):36－50.［10］金一政，王晨，张倞，等.阴、阳离子表面活性剂混合体系在硅胶/水及硅胶/矿化水界面上的吸附［J］.化学学报，2005，63(3):239－242.［12］TU S，JIANG X H，ZHOU L M，et al.Study of the Interaction of Gemini Surfactant NAE12－4－12 with 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阳离子-两性离子、非离子-两性离子表面活性剂的协同效应及NaCI对其影响研究
•作者：胡瑜，郑伟，杨亚玲，崔邶周，胡礼鸣
概述：
*本文研究了十八烷基三甲基氯化铵(1831)阳离子表面活性剂和十二烷基聚葡萄糖苷(APG)非离子表面活性剂分别与十二烷基二甲基氧化胺(0B-2)两性表面活性剂复配的协同增
效作用，实验表明，当"(1831) : n(08 . 2)=1 : 3、1, /(APG):丹(OB-2)--2-1 时，复配体系
的协同效应最明、显；并研究了NaCI对其表面活性的影响，当NaCI的含量分别为0.2%$qJ
0. 4 %时复配体系的表面张力降至最低。
*内容：
表面活性剂在工业、日常生活中应用非常广泛，品种繁多，结构复杂多样。
研究二元表面活性剂体系在水溶液中的复配规律，对于表面活性剂在工业上的应用具有指导意义［1、2］目前，对阴离-阳离子表面活性剂复配体系，阴离子.非离子复配表面活性剂复配体系以及阴离子.两性离子表面活性剂复配体系在水溶液中的复配规律已有较多报道［3、4、5］，但有关阳离子.两性离子、非离子-两性离子表面活性复配规律报道甚少。
本文主要通过测量复配体系的表面张力侧重研究比较了阳离子.两性离子、非离子-两性离子表面活性复配的协同增
效作用及其NaCI对其表面活性的影响。
1实验部分
1. 1试剂与仪器
十八烷基三甲基氯化铵(1831)、十二烷基聚葡萄糖苷(APG)、十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)均为工业品，NaCI为分析纯。
恒温水浴锅(天津市中环实验电炉有限公司)；DJ. 1型增力电力搅拌器(rE苏大地自动化仪器厂)；KRUS表面张力仪(德国)。
1. 2实验方法；
保持溶液中的表面活性剂浓度不变，改变I831与OB-2、APG与OB-2摩尔比测量其表面张力.找到表面张力的最低值的摩尔比即最佳复配体系。
配制不同浓度的最佳复配体系的溶液，测量其表面张力r(Mn/m)，并以lg(c / mol .I -1) . 7(mN/ m)作图，通过图象的折点求出复配体系的临界胶束浓度(CNC值)，并加入不同浓度的NaCI溶液测量表面张力。
由Gibbs公式1=1/2. 303RT X dr/dlgc求出气/液表面最大吸附量F max，通过
A min=(1/rmaxN A) x 1014求出吸附分子的最小截面积Amin(式中：R为气体常数；T为热力学温
度；max为气/液表面最大吸附量，Amin为吸附分子的最小截面积；NA为阿伏加德罗常数)［6］。
整个实验均在298K下进行。
2结果与讨论
2. 1复配体系的最佳摩尔比
固定溶液中的表面活性剂的总浓度不变，改变复配体系的摩尔比例测量其表面张力，结果见图I。
从图I可以看出，当I831 : OB-2=1: 3、APG OB-2=2 I时，复配体系的表面张力最小即协同效应最明显，因此本实验的两种表面活性剂复配体系选此配比。
27 o a 5 i
LS 2
as 〕
AFGOB-2、LSh 06T 的斥耶比
图I 183 I /OB 2和AP&OB 2复配体系的表面张力
Fig . 1 The surface tension of I831 /OB-2and AP& OB-2 complex system .
♦ APG / OB.2复配体系・1831 / OB-2复配体系
2. 2复配体系的表面化学性质
临界胶柬浓度(CMC 和临界胶束浓度时的表面张力(YcMc)是衡量表面活性剂溶液界面活 性的主要参数。
在298K 下，分别测定1831 /OB-2、APG /OB-2最佳配比时复配体系的lg(c /mol l.1)-T(mN /m)曲线以及它们单独时的lgc-r ，曲线，从而确定CM (和 5C 值，结果见 图2。
根据图2,表I 列出了复配体系和单独表面活性剂在 298K 时的CMC ZMC ◎(降低20mN / m 水表面张力所需的表面活性剂总浓度)、Fmax Amin 。
从表l 看出
♦ AP&OB-2复配体系；▲ l83I /OB 2 复配体系；◊ l831 ; GOB- 2; AAPG
图 2 表面活性剂 Ig(c /molr _l ) 一 T(mN k m)
Fig.2 The Ig(c /mol l ) 一 T(mN k m)fig of surfactant
复配体系的CIVIC 、r cMc Q 。
、Fmax A mim 均小于单独的表面活性剂，从而也说明了表面
活性剂复配后表面活性增强，具有协同效应。
AP (X OB-2复配体系的r cMc 小于1831 /OB-2复 配体系，所以.它的r max 大予l831 /OB-2复配体系、Amin 小于l831 /OB-2复配体系，说明 溶液中形成胶团的含量前者多，表面活性要强于后者。
而两者的 Go 相差不大，均比单独的 表面活性剂小，说明两种复配体系的降低水溶液表面张力的效率相当均高于单独体系。
表l 298K 时体系水溶液的表面活性参数
Tab. 1 Surface active parameter of surfacta nt at 298K
体系 CMC(tool 丄-1) 1 r cMd (mNm)
C 20(mol .L -1) 1 r ma(umol L ) Ami n(nnf) 1831/OB-2 7.2 X 10-5 29.97
4.12 X 10-5 —4.58 0.363 APG-OB-2 8X 10-5 28.15 4.16 X 10-5 7.16 0.232
7570656055504510353025
■m * 3
J
J9
§5 -5 -1+5 -3-5 ”3
在两种复配体系中加入不同浓度的NaCI溶液，测量表面张力。
结果见图3。
图3说明NaCI的加入降低了溶液的表面张力，提高了溶液的表面活性。
对于离子型表面活性剂而言，在其溶液中加入与表面活性剂反离子相同的无机盐时，表面活性得到提高，即CMC和rcMc 降低⑺.本文在APG/OB-2复配体系和1831/OB-2复配体系中加入NaCI,结果当NaCI含量为0.
2%、0. 4%时，APG Z OB-2复配体系和1831/OB-2复配体系的表面张力降至最低。
虽然反离子不同，表面张力仍然降低.其主要原因是一方面NaCI作为一种强电解质，改变了溶液的离子强度而改变了活性离子的活度使得吸附物的活度的改变；另一方面Na+易与表面活性离子结合，减少了表面活性离子在吸附层中的静电排斥，使吸附分子结构更紧密、表面吸附量增加所致［8~10］。
0 0.! 0.2 0.3 (H C.5 0L$
♦APG/ OB-2复配体系；11831/OB-2复配体系
图3 NaCI对1831/OB-2和APG/OB-2复配体系的影响
Fig . 3 The effect ofNaCI co nee ntrati on on I831 / OB-2 amd APG/ OB-2 complex system 3结论
(1) 1831 /OB-2复配体系的摩尔比为1: 3, APG/OB-2复羁己体系的摩尔比为2: I时,
表面张力降低最天，产生协同效应最强较单一表面活性剂体系有显著优异的表面性能。
(2) 两种复配体系都具有降低表面张力效率的协同效应，APG/OB 2复配体系的协同效
应强于1831/OB-2复配体系，降低水溶液表面张力的效率相当。
(3) 向复配体系中加入NaCI,在一定的范围内可以使得CMCrcMc下降，表面活性增强。