α-磺基脂肪酸甲酯钠盐性能研究

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本论文对α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)的提纯、二钠盐的合成、表面化学性能、盐效应、胶束聚集数、复配性能和应用性能展开了研究。通过二步溶剂结晶法提纯α-磺基脂肪酸甲酯,运用红外对其进行结构表征,两相滴定法测得活性物含量分别为为98.5%。25℃,0.1 mol·L-1NaBr条件下,吊环法测得MES的临界胶团浓度(cmc)和临界表面张力(γcmc)分别为9.8×10-5 mol·L-1和37.72 mN·m-1。计算得最大吸附量(Γmax)=3.77×10-10 mol·m-2,最小吸附面积(Amin)=0.44 nm2,表现出良好的表面化学性质。研究了在298 K下的MES单体和不同摩尔分数的α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐的MES溶液体系的表面化学性质及应用性能。加入少量的二钠盐,降低表面张力的能力和效率均有明显的减弱,表面活性有所降低,去污,泡沫等能力也有所降低。结果表明,MES的表面化学性能和应用性能均优于混合溶液体系和二钠盐。然而,少量二钠盐的存在对混合溶液体系的性能影响较小。采用稳态荧光探针法分别测定α-磺基脂肪酸甲酯在溶液中的胶束化有序聚集状态。结果发现:在MES/无机盐的体系中,随着体系中cmc倍数的增加,溶液体系中所形成的胶束聚集数逐渐增多;随着无机盐浓度的增大,其胶束聚集数也有逐渐增加的趋势;外加无机盐的浓度越大,无机盐的离子半径越大,胶束聚集数增多。在MES与二钠盐的复配体系中,随着二钠盐的增加,胶束聚集数逐渐减少。采用滴体积法分别测定了MES与溴化钠的混合均相体系在不同温度、不同浓度下的表面化学性质,以及MES与卤化钠(NaX, X =F-,Cl-,Br-)的混合均相体系在298K、0.10 mol·L-1下的表面化学性质变化规律。温度升高使MES溶液的临界胶束浓度(cmc)逐渐增大,饱和吸附量(Γmax)降低。随NaBr浓度的增大MES溶液的cmc从2.01×10-4 mol·L-1降至8.9×10-5 mol·L-1,表面张力(γcmc)也有所下降。NaBr使MES的cmc降低的最多,此时MES的各项性能都相对较好。通过对MES溶液的胶束化热力学函数的计算,得出该体系的胶团形成过程主要是熵驱动过程。
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