烷基(ji)(ji)(ji)二苯醚雙(shuang)磺(huang)酸鈉（MADS）是二苯醚與(yu)烯烴(jing)(jing)經(jing)烷基(ji)(ji)(ji)化反(fan)應(ying)、磺(huang)化反(fan)應(ying)，最后中(zhong)和得到的產物，其中(zhong)烯烴(jing)(jing)源(yuan)(yuan)于石化資源(yuan)(yuan)，全部依賴進口(kou)。目前我國(guo)煤(mei)制油費托合成產物中(zhong)含有50%以上的烯烴(jing)(jing)，可替代進口(kou)石油基(ji)(ji)(ji)烯烴(jing)(jing)用以制備MADS。本實驗(yan)采(cai)用費托合成產物C10～13餾分段為烷基(ji)(ji)(ji)化試劑，制備煤(mei)基(ji)(ji)(ji)C10～13MADS，測定平衡(heng)表(biao)面(mian)張力、動態表(biao)面(mian)張力，并與(yu)石油基(ji)(ji)(ji)支鏈十二烷基(ji)(ji)(ji)二苯醚雙(shuang)磺(huang)酸鈉（2A1）進行對比。

操作方法

平衡表面張力

采用表面張力儀進(jin)行(xing)測(ce)(ce)量。用去離子(zi)水配制C10～13MADS和2A1溶液，靜置24 h，在（25.0±1.0）℃下采用吊片法進(jin)行(xing)測(ce)(ce)量。測(ce)(ce)量前采用超純水對儀器進(jin)行(xing)校(xiao)準。

動(dong)態(tai)表面張(zhang)力

使用動態表面張力儀(yi)用泡(pao)壓法進行測(ce)定。C10～13MADS和2A1樣品溶液(ye)質量(liang)濃(nong)度為(wei)1.0 g/L，測(ce)量(liang)前靜置24 h；測(ce)試溫度為(wei)（25.0±1.0）℃，有效(xiao)時間為(wei)0.01～250.00 s。

結果

平(ping)衡表(biao)面張力

表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性劑降(jiang)低溶(rong)(rong)液(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)2個主(zhu)要(yao)特(te)性是降(jiang)低溶(rong)(rong)液(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)能力(li)(li)(li)與降(jiang)低溶(rong)(rong)液(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)效率。γcmc是表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性劑溶(rong)(rong)液(ye)在(zai)臨界膠束濃度（cmc）處的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，用于(yu)表(biao)(biao)(biao)征該(gai)樣品降(jiang)低表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)能力(li)(li)(li)的(de)(de)強(qiang)弱。pC20為使溶(rong)(rong)液(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)降(jiang)低20 mN/m時所需質(zhi)量濃度的(de)(de)負(fu)對數，用于(yu)表(biao)(biao)(biao)征降(jiang)低溶(rong)(rong)液(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)效率。圖(tu)1為C10～13MADS及2A1的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)曲線，從中獲(huo)得的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)性能參數列于(yu)表(biao)(biao)(biao)1。

圖1煤基C10～13MADS及2A1的表面張力曲線

表1煤(mei)基(ji)C10～13MADS及2A1的表面性能參(can)數

由(you)表(biao)1可以(yi)看出，2A1的(de)(de)cmc低于(yu)(yu)C10～13MADS，即形成膠(jiao)束的(de)(de)能力更強，這是(shi)由(you)于(yu)(yu)2A1的(de)(de)親水(shui)性低于(yu)(yu)C10～13MADS，疏(shu)水(shui)作(zuo)(zuo)用(yong)強，有(you)利于(yu)(yu)形成膠(jiao)束。2A1的(de)(de)pC20值(zhi)(zhi)大于(yu)(yu)煤基C10～13MADS，說明(ming)2A1在去離子水(shui)溶(rong)液(ye)中降(jiang)低溶(rong)液(ye)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力的(de)(de)效率高(gao)于(yu)(yu)C10～13MADS。對于(yu)(yu)碳氫鏈型(xing)表(biao)面(mian)(mian)活性劑，氣/液(ye)界(jie)面(mian)(mian)處的(de)(de)—CH3密(mi)度(du)(du)對其(qi)表(biao)面(mian)(mian)活性起(qi)著(zhu)很重要的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)，—CH3密(mi)度(du)(du)的(de)(de)增大有(you)利于(yu)(yu)溶(rong)液(ye)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力的(de)(de)降(jiang)低，同時γcmc值(zhi)(zhi)也逐步降(jiang)低。由(you)表(biao)1可以(yi)看出，煤基C10～13MADS的(de)(de)γcmc大于(yu)(yu)2A1，這是(shi)由(you)于(yu)(yu)2A1是(shi)采(cai)用(yong)四聚丙烯得(de)到的(de)(de)支鏈十(shi)二烯為原料制備的(de)(de)，其(qi)疏(shu)水(shui)鏈的(de)(de)—CH3密(mi)度(du)(du)大于(yu)(yu)煤基C10～13MADS。

動態表面張(zhang)力

在實(shi)際應用中，時(shi)(shi)間快(kuai)慢起(qi)著關鍵(jian)性作用。比如，在泡(pao)沫的(de)(de)(de)(de)生成過程中，表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力的(de)(de)(de)(de)降低會(hui)使(shi)液膜(mo)更容易形成，同時(shi)(shi)也會(hui)使(shi)液膜(mo)不(bu)(bu)容易收縮和(he)破壞，得到的(de)(de)(de)(de)泡(pao)沫就比較穩定。如果溶液的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力下(xia)降緩慢，相比之下(xia)，液膜(mo)擴(kuo)展和(he)破裂(lie)的(de)(de)(de)(de)速度快(kuai)，表(biao)面(mian)(mian)(mian)活性劑不(bu)(bu)能發揮(hui)本身的(de)(de)(de)(de)作用。因此，對于非平衡情況(kuang)下(xia)溶液表(biao)面(mian)(mian)(mian)性質的(de)(de)(de)(de)研究很(hen)有(you)意義。

由圖2可(ke)以看(kan)出(chu)，在(zai)1 s內，煤(mei)基(ji)C10～13MADS和(he)2A1的(de)表面(mian)(mian)張力下(xia)降速度和(he)幅(fu)度沒有明顯差(cha)異，在(zai)1～10 s內，2A1的(de)表面(mian)(mian)張力下(xia)降速度和(he)幅(fu)度變大，煤(mei)基(ji)C10～13MADS在(zai)10 s后(hou)才(cai)開始(shi)下(xia)降，并在(zai)結束(shu)時都未達(da)到(dao)平(ping)衡。這可(ke)能是(shi)由于2A1的(de)cmc低(di)，游離的(de)表面(mian)(mian)活(huo)性劑分子多，而且其有效碳鏈(lian)長(chang)度比(bi)較短，在(zai)氣(qi)/液界面(mian)(mian)吸(xi)附比(bi)較快(kuai)，從而使得表面(mian)(mian)張力下(xia)降速度快(kuai)。

圖(tu)2表面張(zhang)力與(yu)時間關系曲(qu)線

結論：

煤基C10～13MADS的表面活(huo)性(xing)、降低表面張力的速(su)度(du)都比2A1差。