无机/醇类助剂对阴离子/两性离子表面活性剂性能的影响（一）

表面活性剂在实际应用时不可避免地会与一些有机或者无机物质混合，引起其表面性能的变化。选择常见的无机盐(Na Cl和NH4Cl)和部分醇类物质(甲醇和正丁醇)作为助剂，详细探究助剂种类及添加量对阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(ABS)和两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)的表面活性的影响。通过测定添加助剂前后表面活性剂体系的表面张力值的变化，优选出合适的表面活性剂助剂。结果表明，对于ABS体系，无机助剂(Na Cl和NH4Cl)和有机醇类(甲醇和正丁醇)的加入对其γcmc几乎无影响，主要影响体系的cmc值，且无机助剂的影响比醇类更为显著。在所有ABS体系中，加入0.3mol/L的Na Cl时混合体系的cmc最低，低至1×10-6mol/L。对于两性离子表面活性剂BS-12体系，助剂的加入对γcmc和cmc都有影响，γcmc从30.7mN/m可降至27.5mN/m,cmc最低时可达5×10-5mol/L(添加0.5mol/L的NH4Cl时)。适量添加无机或醇类助剂对ABS和BS-12体系是有利的。

表面活性剂在实际应用时通常是在混合体系中，为了保持或增强其在混合体系中的性能，一般会选择添加某些非活性物质———助剂。助剂的添加可提高混合体系的表面张力，或可增加表面活性剂的溶解性，改善表面活性剂的抗盐能力，减少或消除混合体系絮凝物或沉淀物的产生。本文通过添加无机盐或低级醇，探究助剂分别对典型阴离子表面活性剂ABS和两性表面活性剂BS-12表面张力的影响，为ABS和BS-12的后续应用提供理论指导。

1 实验部分

1.1 实验仪器及药品

仪器：JK99M2型全自动张力仪(上海中晨数字技术设备有限公司)

实验药品：ABS(万象化工有限公司，工业级)；BS-12(万象化工有限公司，工业级)；氯化钠(天津市富宇精细化工有限公司，分析纯)；氯化铵(天津市登峰化工厂，分析纯)；甲醇(天津市富宇精细化工有限公司，分析纯)；正丁醇(天津市天力化学试剂有限公司，分析纯)；去离子水，自制。

1.2 实验方法

准确称取一定量的ABS和BS-12，分别溶于100m L去离子水中，搅拌待完全溶解，测定各自单一溶液的表面张力；将一定量的助剂加入固定浓度的单一表面活性剂溶液中，搅拌，待体系均一后测定其混合溶液的表面张力。

采用全自动表面张力仪测定单一及混合体系的表面张力，作γ-lgc曲线，求出各自体系的临界胶束浓度(cmc)及临界胶束浓度下的表面张力值(γcmc)。

2 结果与讨论

2.1 无机盐(Na Cl和NH4Cl)对表面活性剂性能的影响

单一表面活性剂ABS和BS-12溶液的表面张力随浓度的变化规律，以及分别添加不同浓度的Na Cl或NH4Cl后混合溶液的表面张力随浓度的变化规律如图1-4所示。

图1描述的是无机助剂Na Cl对ABS体系表面性能的影响。由图1可知：单一ABS的cmc为1×10-3mol/L，γcmc为28.50m N/m；与单一ABS溶液相比，添加一定浓度的NaCl后，γcmc均没明显变化，但cmc较单一ABS有明显的降低；当Na Cl浓度为0.1mol/L时，cmc为0.55×10-3mol/L，降低约50%，而当继续加大Na Cl的浓度至0.3mol/L时，cmc可降至2×10-6mol/L，仅为单一ABS的千分之一；随着助剂浓度的继续增大(至0.5mol/L时)，cmc约为0.65×10-3mol/L，依然比单一ABS的低，但显然此时较高的Na Cl浓度并没有继续显示出更大的降幅，也就是说，ABS体系中适量加入NaCl对其表面性能有积极的影响。图2描述的是无机助剂NaCl对BS-12体系表面性能的影响。由图可知：单一BS-12的cmc为1.2×10-3mol/L，γcmc为30.70m N/m；NaCl浓度从0.1mol/L增加至0.5mol/L，γcmc和cmc均发生了一定的变化。γcmc先降低再升高，最低时可达28.0m N/m，但都比单一BS-12溶液的低；同样地，加入NaCl后，混合体系的cmc也都降了约1个数量级，实验证明，适量加入NaCl对两性表面活性剂BS-12的表面性能也是有利的。

同理，图3和图4显示了无机助剂NH4Cl对两种表面活性剂的影响。图3中，NH4Cl浓度从0增加至0.1mol/L时，ABS混合体系γcmc变化不明显，cmc降低约1个数量级；继续增加NH4Cl至0.5mol/L时，cmc可低达1×10-5mmol/L。NH4Cl的加入可降低BS-12的γcmc，最低可达27m N/m；当NH4Cl浓度从0增加至0.5mol/L时，两性离子表面活性剂BS-12溶液的cmc可低至6.5×10-5mol/L，降低了约100倍。

显然，一定量的无机助剂Na Cl和NH4Cl的加入对两种表面活性剂体系都是有利的。

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