不同链长烷基芳基磺酸盐形成微乳液的性质
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１１ 试 剂 与仪器 ．
氯 化钠 （ 津市 大茂 化学 试 剂厂 ） 天 ，正丙醇 、 丁醇 、 戊 醇 、正辛 醇和 正辛烷 （ 津市 科密 欧化 学 正 正 天 试 剂有 限公 司 ） 正 己醇和正 庚 醇 （ ， 国药 集 团化 学 试 剂 有 限公 司 ） 均 为 分 析 纯 ， 验 用水 为 石 英 亚沸 ， 实
性的热力学稳定体系， 它具有很低的油水界面张力 ， 以提高驱油效率 ．特别是在三次采油 中， 可 Ｊ 若 以中相微乳液（ 与过剩水相和过剩油相达到三相平衡 时的微乳液 ） 作为驱油体系， 其驱油效率的提高潜
力 最大 ．
本 文通 过 多种方 法研 究 了 自制 的 ３种 不 同链 长 的烷基 芳 基磺 酸盐 在不 同条件 下形 成 的微乳 液 ， 并
关键词 烷基芳基 磺酸盐 ； 微乳液 ； ｎｏ 相态 图 ； Ｗｉｓｒ 拟三元相 图
０３ ； ６８ ６ １ ０ ４ 文献标识码 Ａ Ｄ Ｉ ０ ３ ６ ／．ｓ ．２ １０ ９ ．０ ２ ０ ．３ Ｏ ：１ ．９９ ｊｉ ｎ０ ５ － ０ ２ １．２ ０ ２ ｓ ７ 中 图分 类 号
烷基 芳 基磺 酸盐 和石 油磺 酸盐 是 ２种 重要 的 阴离 子 型表 面 活性 剂 ，因其 来 源 较 广 ， 格 较 低 ， 价
Ｖｏ ． ３ １３
２１ ０ ２年 ２月
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴＩ Ｉ ＥＳ
ＮＯ ２ ．
３ ５ ～３ ９ ９ ９
不 同链 长 烷 基 芳 基 磺 酸 盐 形 成 微 乳 液 的 性 质
的微乳液 的性质 ，并考察 了分子结构 、无机盐和短链醇等 的影 响．结果表明 ， 机盐浓度的增加 导致 表面活 无 性剂／ 正丁醇／ 正辛＇ Ｎ Ｃ／ ） ａ Ｉ水形成 的微乳 液体 系在一定温度下发生 由 Ｗｉｓｒ — Ｗｉｓｒ ￣／ ｎｏ Ｉ ｎｏⅢ一 Ｗｉｓｒ ｎｏ Ⅱ型转
变 ；随着烷 基芳基磺酸盐分子 的长烷基链碳 原子数的增加 ， 耐盐 能力减 弱 ， 增溶能力提高 ；随着 醇碳链 的增 大 ， 乳区面积先增大后 减小．当烷基 芳基 磺 酸盐 分 子结 构 固定 时 ，最 大微乳 液 区域 醇 的选 择依 据 符合 微 Ｂ ｎａ 理论．醇的链 长一定时 ，随着烷基芳基磺酸盐分子 的长烷基链碳 原子数的增加 ， ａ ｓｌ 微乳液 的区域 变小 ．
张志伟 丁 伟 ， ，李 钟 董 志龙 涛 曲广淼 王会敏 ， ，于 ， ， ，罗石琼
（ ．东北石油大学化学化 工学 院 ， １ 大庆 １ ３ １ ； ．临盘钻探公 司 ， ６３８ ２ 临邑 ２ １０ ） ５５ ７
摘要
以 Ｗｉｓｒ ｎｏ 相态图法和拟三元相 图法研究 了 自制 的 ３种不 同链 长烷基芳基磺酸盐在 多组分体 系中形成
二次蒸馏水．按文献［ ５ 方法制备 ３ ３～ ］ 种不同链 长烷基芳基ຫໍສະໝຸດ Baidu酸盐 ， 经多次重结 晶纯化后 ， 用两相滴 定 法 测 其 有效 活性 物 含 量 均大 于 ９ ．％ ，用 浊度 法 ＿ 测 其 Ｋａｔ ７０ ９ ｒ 点均 小 于 １ ，用滴 体 积法 。测 ｆ ０ 。 定其在水溶液中的表面张力与浓度对数曲线均无最低点 ， 其结构如图 １ 所示．以十二烷基间二甲苯磺
具有较好的降低油水界面张力 的能力 ， 因而在三次采油 中占有极其重要的地位 ．石油磺酸盐 的成分 复 杂 ， 以分离 为单 一 的组 分 ； 工业生 产 的烷基 芳 基磺 酸盐 （ 基 苯磺 酸 盐 、重 烷基 苯 磺 酸盐 等 ） 难 而 烷 由 于 受所 用烷 基化 原料 纯 度及 烷基 化反 应 的易重 排性 的制 约 ， 多 为不 同链 长 或不 同 分支 的烷基 芳 基磺 也
酸 盐 的混合 物 ．近 年来 ， 基芳 基磺 酸盐 已成为 目前 投 入 三元 复 合驱 （ Ｓ ） 烷 Ａ Ｐ 矿场 试 验 的 主要 驱 油表 面 活性剂． 俞稼镛 、 ］ 李宗石 和丁伟［ 等课题组分别精细合成了结构明确、 ５ 纯度较高的烷基芳基磺酸 盐 ， 研 究 了其 表 面和 界 面性质 ， 对其 形 成 的微乳 、 ． 并 但 液 陛质方 面 的研究 较少 ． 微 乳液 是 由水 、油 、表面 活性 剂和 助表 面活 性剂 在适 当 比例 下 自发 形 成 的透 明或 半 透 明 、各 向同
联系人 简介 ： 丁 伟， ， 士， 男 博 教授 ， 主要从事油田化学剂合 成和应用方面的研 究． — ａ ： ｉ ｗ ｉ ＠ １ ．Ｏｌ Ｅ ｍ ｉ ｄ ｇ ｅ ０ ２ （ｉ ｌ ｎ ４ ６ ］ｌ
３６ ９
高 等 学 校 化 学 学 报
碳 为 ５号碳 ， Ｓ表 示磺 酸钠 ．
电子 分析 天平 （ 海天 平仪 表厂 ） 上 ；滴体 积法 表 面张力 仪 （ 北京 大 学胶 体 化学 研 究 室 ） ７ —Ａ玻 璃 ； ６１ 超 级恒 温 水浴 （ 苏金 坛市 中大 仪器 厂 ） 往 复式 水 江 ； 浴 恒温 振 荡器 （ 苏正基 仪 器有 限公 司 ） 江 ．
考察了分子结构 、 溶剂 、 无机盐和短链醇等对微乳液形成的影响 ， 这对深入研究烷基芳基磺酸盐类表
面 活性 剂结 构 与性 能 的关 系及 其 作用 原理 具有 重要 意 义 ，同时也 为该类 表 面活性 剂 所形 成 的微 乳 液 的
结构表征和实际应用等提供了重要参考．
１ 实 验 部分
酸 钠 （ Ｍｂ １－Ｓ 为例 ， Ｍ① 代表 间二 甲苯 ，Ｃ ２表 示烷 基链 上 的碳数 ， Ｄ ￣Ｃ ２５ ） Ｄ １ ５表示 芳 基 与烷 基链 相 连 的
收稿 日期 ： ０ １ ３２ ． ２ １ － －１ ０ 基金项 目：国家 “ 九七三” 计划项 目（ 准号 ： ０ ５ Ｂ ２ ３０） 批 ２０ Ｃ ２ １０ 和黑龙江省研 究生创 新科研项 目（ 批准号 ：Ｙ Ｓ Ｘ ０ ８０ ４ Ｌ ） ＪＣ ２ ０ －４ Ｈ Ｉ 资助
氯 化钠 （ 津市 大茂 化学 试 剂厂 ） 天 ，正丙醇 、 丁醇 、 戊 醇 、正辛 醇和 正辛烷 （ 津市 科密 欧化 学 正 正 天 试 剂有 限公 司 ） 正 己醇和正 庚 醇 （ ， 国药 集 团化 学 试 剂 有 限公 司 ） 均 为 分 析 纯 ， 验 用水 为 石 英 亚沸 ， 实
性的热力学稳定体系， 它具有很低的油水界面张力 ， 以提高驱油效率 ．特别是在三次采油 中， 可 Ｊ 若 以中相微乳液（ 与过剩水相和过剩油相达到三相平衡 时的微乳液 ） 作为驱油体系， 其驱油效率的提高潜
力 最大 ．
本 文通 过 多种方 法研 究 了 自制 的 ３种 不 同链 长 的烷基 芳 基磺 酸盐 在不 同条件 下形 成 的微乳 液 ， 并
关键词 烷基芳基 磺酸盐 ； 微乳液 ； ｎｏ 相态 图 ； Ｗｉｓｒ 拟三元相 图
０３ ； ６８ ６ １ ０ ４ 文献标识码 Ａ Ｄ Ｉ ０ ３ ６ ／．ｓ ．２ １０ ９ ．０ ２ ０ ．３ Ｏ ：１ ．９９ ｊｉ ｎ０ ５ － ０ ２ １．２ ０ ２ ｓ ７ 中 图分 类 号
烷基 芳 基磺 酸盐 和石 油磺 酸盐 是 ２种 重要 的 阴离 子 型表 面 活性 剂 ，因其 来 源 较 广 ， 格 较 低 ， 价
Ｖｏ ． ３ １３
２１ ０ ２年 ２月
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴＩ Ｉ ＥＳ
ＮＯ ２ ．
３ ５ ～３ ９ ９ ９
不 同链 长 烷 基 芳 基 磺 酸 盐 形 成 微 乳 液 的 性 质
的微乳液 的性质 ，并考察 了分子结构 、无机盐和短链醇等 的影 响．结果表明 ， 机盐浓度的增加 导致 表面活 无 性剂／ 正丁醇／ 正辛＇ Ｎ Ｃ／ ） ａ Ｉ水形成 的微乳 液体 系在一定温度下发生 由 Ｗｉｓｒ — Ｗｉｓｒ ￣／ ｎｏ Ｉ ｎｏⅢ一 Ｗｉｓｒ ｎｏ Ⅱ型转
变 ；随着烷 基芳基磺酸盐分子 的长烷基链碳 原子数的增加 ， 耐盐 能力减 弱 ， 增溶能力提高 ；随着 醇碳链 的增 大 ， 乳区面积先增大后 减小．当烷基 芳基 磺 酸盐 分 子结 构 固定 时 ，最 大微乳 液 区域 醇 的选 择依 据 符合 微 Ｂ ｎａ 理论．醇的链 长一定时 ，随着烷基芳基磺酸盐分子 的长烷基链碳 原子数的增加 ， ａ ｓｌ 微乳液 的区域 变小 ．
张志伟 丁 伟 ， ，李 钟 董 志龙 涛 曲广淼 王会敏 ， ，于 ， ， ，罗石琼
（ ．东北石油大学化学化 工学 院 ， １ 大庆 １ ３ １ ； ．临盘钻探公 司 ， ６３８ ２ 临邑 ２ １０ ） ５５ ７
摘要
以 Ｗｉｓｒ ｎｏ 相态图法和拟三元相 图法研究 了 自制 的 ３种不 同链 长烷基芳基磺酸盐在 多组分体 系中形成
二次蒸馏水．按文献［ ５ 方法制备 ３ ３～ ］ 种不同链 长烷基芳基ຫໍສະໝຸດ Baidu酸盐 ， 经多次重结 晶纯化后 ， 用两相滴 定 法 测 其 有效 活性 物 含 量 均大 于 ９ ．％ ，用 浊度 法 ＿ 测 其 Ｋａｔ ７０ ９ ｒ 点均 小 于 １ ，用滴 体 积法 。测 ｆ ０ 。 定其在水溶液中的表面张力与浓度对数曲线均无最低点 ， 其结构如图 １ 所示．以十二烷基间二甲苯磺
具有较好的降低油水界面张力 的能力 ， 因而在三次采油 中占有极其重要的地位 ．石油磺酸盐 的成分 复 杂 ， 以分离 为单 一 的组 分 ； 工业生 产 的烷基 芳 基磺 酸盐 （ 基 苯磺 酸 盐 、重 烷基 苯 磺 酸盐 等 ） 难 而 烷 由 于 受所 用烷 基化 原料 纯 度及 烷基 化反 应 的易重 排性 的制 约 ， 多 为不 同链 长 或不 同 分支 的烷基 芳 基磺 也
酸 盐 的混合 物 ．近 年来 ， 基芳 基磺 酸盐 已成为 目前 投 入 三元 复 合驱 （ Ｓ ） 烷 Ａ Ｐ 矿场 试 验 的 主要 驱 油表 面 活性剂． 俞稼镛 、 ］ 李宗石 和丁伟［ 等课题组分别精细合成了结构明确、 ５ 纯度较高的烷基芳基磺酸 盐 ， 研 究 了其 表 面和 界 面性质 ， 对其 形 成 的微乳 、 ． 并 但 液 陛质方 面 的研究 较少 ． 微 乳液 是 由水 、油 、表面 活性 剂和 助表 面活 性剂 在适 当 比例 下 自发 形 成 的透 明或 半 透 明 、各 向同
联系人 简介 ： 丁 伟， ， 士， 男 博 教授 ， 主要从事油田化学剂合 成和应用方面的研 究． — ａ ： ｉ ｗ ｉ ＠ １ ．Ｏｌ Ｅ ｍ ｉ ｄ ｇ ｅ ０ ２ （ｉ ｌ ｎ ４ ６ ］ｌ
３６ ９
高 等 学 校 化 学 学 报
碳 为 ５号碳 ， Ｓ表 示磺 酸钠 ．
电子 分析 天平 （ 海天 平仪 表厂 ） 上 ；滴体 积法 表 面张力 仪 （ 北京 大 学胶 体 化学 研 究 室 ） ７ —Ａ玻 璃 ； ６１ 超 级恒 温 水浴 （ 苏金 坛市 中大 仪器 厂 ） 往 复式 水 江 ； 浴 恒温 振 荡器 （ 苏正基 仪 器有 限公 司 ） 江 ．
考察了分子结构 、 溶剂 、 无机盐和短链醇等对微乳液形成的影响 ， 这对深入研究烷基芳基磺酸盐类表
面 活性 剂结 构 与性 能 的关 系及 其 作用 原理 具有 重要 意 义 ，同时也 为该类 表 面活性 剂 所形 成 的微 乳 液 的
结构表征和实际应用等提供了重要参考．
１ 实 验 部分
酸 钠 （ Ｍｂ １－Ｓ 为例 ， Ｍ① 代表 间二 甲苯 ，Ｃ ２表 示烷 基链 上 的碳数 ， Ｄ ￣Ｃ ２５ ） Ｄ １ ５表示 芳 基 与烷 基链 相 连 的
收稿 日期 ： ０ １ ３２ ． ２ １ － －１ ０ 基金项 目：国家 “ 九七三” 计划项 目（ 准号 ： ０ ５ Ｂ ２ ３０） 批 ２０ Ｃ ２ １０ 和黑龙江省研 究生创 新科研项 目（ 批准号 ：Ｙ Ｓ Ｘ ０ ８０ ４ Ｌ ） ＪＣ ２ ０ －４ Ｈ Ｉ 资助