氣-液界面膨脹流變性與泡沫性質研究.pdf

1、本文采用平衡表面張力法、動態(tài)表面張力法、泡沫法以及界面膨脹流變法等研究方法對嵌段聚醚(L61、F68)的泡沫性質，濃度、鹽度對其泡沫性質的影響，不同嵌段聚醚復配后泡沫性質，以及嵌段聚醚對牛血清蛋白的消泡性質進行研究。另外還采用界面膨脹流變法初步研究了a-烯烴磺酸鹽與十二烷基磺基甜菜堿復配體系的界面流變性質。利用Wilhelmy吊片法得到平衡表面張力數(shù)據，可以獲得CMC和已知濃度溶液的吸附量；通過最大泡壓法可以測量溶液動態(tài)表面張力數(shù)據，進

2、而得到泡沫的表面彈性數(shù)據，結合平衡表面張力數(shù)據可以得到溶液的擴散系數(shù)。表面彈性數(shù)據與泡沫穩(wěn)定性具有一定相關性，表面彈性數(shù)據在一定范圍內泡沫能穩(wěn)定存在；擴散系數(shù)可以解釋溶液中分子的吸附擴散情況；兩者結合起來對可以從微觀上解釋溶液泡沫穩(wěn)定性機理。界面膨脹流變實驗得到的擴張模量隨工作頻率、嵌段聚醚濃度變化的數(shù)據與泡沫試驗的結果有一定的相關性。實驗的基本結論如下： 一、1)F68的CMC值約為70g／L，0.5％-4％濃度鹽溶液的CMC

3、值分別約為50g／L、40g／L、30g／L5g／L，L61的濁點較低，其CMC值在1g／L以上，F(xiàn)68(60g/L)+L61(0.06g／L)溶液，CMC在7g／L左右。 2)隨著濃度的增加，F(xiàn)68溶液的吸附量不斷增加，有效擴散系數(shù)不斷降低；隨著鹽濃度的增加平衡表面張力降低，吸附量不斷降低，在CMC值以下，鹽的加入使得F68溶液的吸附量降低，擴散系數(shù)卻有所增加；L61的加入使得F68的吸附量降低，且與單獨L61存在時的吸附量較

4、為接近，F(xiàn)68／L61的擴散系數(shù)明顯比F68低一個數(shù)量級，這也是由于此時的濃度已經超過了CMC，所用的處理公式不再適用。 3)對于F68溶液，濃度為0.06g/L、3g/L、60g／L時，E<,M><'mac>值分別為20.058mN／m、15.292mN／m、8.894mN／m；對于F68／NaCI溶液，赫濃度為0.5％、1％、2％、4％時，E<,M><'mac>值分別為6.819mN／m、8.846 mN／rn、12.36

5、mN／m、13.98 mN／m；L61溶液(0.06g／L)的E<,M><'mac>值為16.99 mN／m，F(xiàn)68／L61的E<,M><'mac>值為4.836 mN／m。與此相對應的是隨著濃度的增加泡沫高度和半衰期不斷增加，濃度在0.06g／L時的泡沫的半衰期尤為小，濃度為60g／L時，比較接近CMC值，此時的泡沫高度和半衰期都比較大；不同鹽濃度下的泡沫高度相差不大，都與不含鹽時的泡沫高度相似，半衰期(泡沫穩(wěn)定性)首先隨著鹽濃度的增

6、加而降低，達到一定濃度后，半衰期不再發(fā)生變化，無論泡沫高度還是半衰期L61都明顯低于F68，對比F68與相同濃度下的F68／L61溶液，可以看出F68的泡沫高度稍高于F68／L61，半衰期明顯長于F68／L61。二、BSA溶液(1g／L)的泡沫穩(wěn)定性最好，F(xiàn)68或者L61的加入會降低溶液泡沫的穩(wěn)定性，加入的濃度越大泡沫穩(wěn)定性越差，且L61的效果更為明顯。BSA溶液(1g/L)，以及BSA與F68或L61復配體系溶液的擴張模量都隨著工作頻