助表面活性剂对阴阳离子表面活性剂复配形成微乳液的影响

助表面活性剂对阴阳离子表面活性剂复配形成微乳液的影响

第20卷第5期

2003年5月

应用化学

　　　CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY　　　

Vol.20No.5May2003

助表面活性剂对阴/阳离子表面活性剂复配形成微乳液的影响

李　缨b　黄　碧b　黄敏丽b　赵孔双a3　疋田巧a,c

(a北京师范大学化学系　北京100875;b华南师范大学化学系　广州;c日本科学技术振兴事业团　川口)

摘　要　测定了十二烷基磺酸钠(AS)/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/短碳链醇/硫酸钠(SDS)/CTAB/短碳链醇/正庚烷/,表面活性剂时对微乳液形成的影响。/正庚烷

/水/不同价态盐类(NaCl,CaCl2,AlCl3)、

,。关键词　阴/阳离子表面活性剂,,中图分类号:O643.12　　　　　文章编号:100020518(2003)0520424205

,被广泛地用在日用化学品制造、加工业以及许多专门

科技领域,。20世纪80年代起,对阴/阳离子表面活性剂复配体系的微乳液制备、形成规律和机制的研究益受关注[1～4]。Kaler等[5～7]在90年代研究了SDBS/CTAT、SDS/DTAB和SDS/CTAB这些单尾阴/阳离子表面活性剂复配体系的特性。近年,Bumajdad等[8]又探讨了如DDAB/SDS等双尾阳离子与单尾阴离子表面活性剂符合体系的相行为;李干佐等[9～11]研究了ATO/CTAB、SDS/DODMAC等以及碳氟表面活性剂复配体系OBS/CTAB微乳液及中相微乳的形成,而对SDS/CTAB复配

体系的研究尚未见报道。本文在前文[12]报道的SDS或AS/CTAB/正丁醇/油/水体系基础上,进一步研究了在不同低碳链醇及混合醇为助表面活性剂及不同盐类存在下该类表面活性剂复配体系形成微乳液的影响,并摸索了该条件下中相微乳液的形成规律。

1　实验部分

1.1　试剂和仪器

十二烷基磺酸钠(AS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正丙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇、正庚烷、氯化钠、氯化钙和氯化铝均为市售分析纯;实验体系均用二次蒸馏水配制。

BHSP型高级偏光显微镜和PM210AD型全自动式显微镜照相装置,均为日本2欧林巴斯(OLYMPUS)光学工业株式会社产品。1.2　实验方法

拟三元相图的绘制:十二烷基磺酸钠/十六烷基三甲基溴化铵/醇/正庚烷/水,十二烷基硫酸钠/十

六烷基三甲基溴化铵/醇/正庚烷/水体系的相图由滴定法测定,根据偏光显微镜观察确定微乳区域和液晶区域。助表面活性剂分别采用单一醇(正丙醇,正丁醇,正戊醇)和混合醇(正丙醇/正丁醇,异丙醇/正丁醇),实验均恒定在阴/阳离子表面活性剂AS或SDS与CTAB摩尔比为15∶,取010121gAS或010128gSDS和010810gCTAB。实验温度为(40±0.1)℃。液晶电镜照片:采用偏光显微镜观察液晶样品,并用全自动显微镜照相装置拍摄液晶织构照片。

中相微乳盐宽(ΔS)的测定:盐度扫描,即改变不同价态的盐(NaCl、CaCl2和AlCl3)的质量分数,固定其余组分含量:V(H2O)/V(H2O)=1,助表面活性剂醇占体系的质量分数为3%(混合醇n2C3H7OH/n2C4

2002207209收稿,2003201220修回

国家自然科学基金(29873015)和广东省自然科学基金资助项目

通讯联系人:赵孔双,男,1955年生,教授,博士生导师;E2mail:zhaoks@http://www.77cn.com.cn;研究方向:胶体与界面化学体系

助表面活性剂对阴阳离子表面活性剂复配形成微乳液的影响

　第5期李缨等:助表面活性剂对阴/

阳离子表面活性剂复配形成微乳液的影响425

),阴阳离子表面活性剂(摩尔比15)为体系H9OH和i2C3H7OH/n2C4H9OH中2种醇之间的摩尔比均为11∶∶

的2%(质量分数)。恒温后记录实验现象,确定中相微乳出现和消失的盐度。

2　结果与讨论

2.1　阴/阳离子表面活性剂复配体系的拟三元相图

图1为醇参与的AS/CTAB/醇/n2C7H16/H2O微乳液体系的三棱柱体拟三元相图(质量分数轴)。图

(LiquidCrystal)的区域分别为微乳区和液晶区。中阴影区和标有“L.C.”从图1的几个截面可以看出,在配比条件相同的情况下,不同的醇助表面活性剂,。直链单一醇助

表面活性剂的体系(A、D、E)微乳液区及液晶区均是连续的,随着醇碳链增长,,液晶区面积则逐渐增大,成片的微乳区要在醇体积分数>50%(B、C)的微乳区和液晶区也是连续的,其形状相似。,,由异丙醇/正丁醇为助表面活性剂的体系,

。

图1　AS/CTAB/醇/n2C7H16/H2O体系的微乳液相图

Fig.1　ThephasediagramformicroemuliosnsystemofAS/CTAB/alcohol(A,B,C,D,E)/n2C7H16/H2OA.n2C3H7OH;B.n2C3H7OH/n2C4H9OH;C.i2C3H7OH/n2C4H9OH;D.n2C4H9OH;E.n2C5H11OH

绘制了SDS/CTAB/醇/n2C7H16/H2O微乳液体系相应的三棱柱体相图(图2)。图中阴影区为微乳区“,L.C.”区为液晶区。在图2中的5个拟三元相图中可以发现如下规律:不同的醇,其形成微乳液及液晶的情况极不相同。对3个单一醇来说,形成微乳液及液晶的区域是连续的,且C原子个数越多,微乳区的面积越小。对于2个混合醇体系,形成的微乳区较单一醇体系形成的微乳区面积大。其中一个体系的微乳区分成2个不连续区域,另一个体系液晶区分成2个不连续区域,其形成微乳液的整个区域,

图2　SDS/CTAB/醇/n2C7H16/H2O体系的微乳液相图

Fig.2　ThephasediagramsformicroemulsionsystemofSDS/CTAB/alcohol/n2C7H16/H2O

A.n2C3H7OH;B.n2C3H7OH/n2C4H9OH;C.i2C3H7OH/n2C4H9OH;D.n2C4H9OH;E.n2C5H11OH

助表面活性剂对阴阳离子表面活性剂复配形成微乳液的影响

426应用化学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第20卷　

水含量均较低且面积较大。由此可看出,在油含量一致的情况下,混合醇对微乳液的形成起了有利的作

用;而5个相图中,微乳区均出现在醇含量较高的区域,可见醇的加入有利于形成微乳膜。

上面2组实验给出了与前研究[8]类似的结果:阴/阳离子表面活性剂复配而得的微乳体系,均存在微乳区和液晶区,且一般微乳区的出现随醇含量增高所需水的含量降低。但本研究中,由于加入的单一醇助表面活性剂碳链长度不同以及用混合醇为助表面活性剂,得到一些有益的新结果。助表面活性剂在微乳形成中不但起决定微乳区和液晶区在相图中位置(醇体积分数约大于50%时才会形成微乳区)的作用,而且不同醇对微乳的形成有不同影响:随单一直链醇碳链加长,微乳面积减小。可能是醇碳原子数增加,憎水性增强,不利于微乳形成所致。;同时,单一醇的体积增大,嵌入表面活性剂的阻力增大,。二者共同作用下,使得微乳液面积随醇碳数增加而减小,,2]体系混合醇助表面活性剂的微乳面积与单一醇相比,变化不明显。而

。

实验中出现的液晶区为溶致液晶,,相图绘制中判断是液晶区还是微乳区需借助偏光显微镜。图3是AS/n7H16/H2O体系液晶区不同相点的液晶照片。由图可见,,属层状液晶范畴。

图3　AS/CTAB/n2C4H9OH/n2C7H16/H2O体系的液晶照片

Fig.3　PolarizingmicroscopicphotosoftheliquidcrystalsfromAS/CTAB/n2C4H9OH/n2C7H16/H2Osystem

a.crosssection,massfraction/%:AS/CTAB,75;n2C4H9OH,25;n2C7H16,60;H2O,65;b.stratifiedstate,massfraction/%:AS/CTAB,75;n2C4H9OH,25;n2C7H16,60;H2O,40

2.2　助表面活性剂种类改变对复配体系中相微乳形成的影响

在前面的体系中加入盐后,体系由单相或两相,变成包括中相的三相微乳液。中相微乳液是指微乳液与过剩水相,过剩油相形成的三相平衡体系,其既可增溶水,又可增溶油,且与过剩水相,过剩油相间的界面有超低界面张力。在三次采油,在酶 …… 此处隐藏：6254字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……