利用分子相互作用參數(shù)β表現(xiàn)兩種表面活性劑組分在吸附層和膠團(tuán)中相互作用的特征,是80年代以來有關(guān)表面活性劑研究中取得的重要進(jìn)展。β不僅可以表示兩組分間相互作用的程度,而且可用于確定表面吸附層和混和膠團(tuán)的組成。
用熱力學(xué)方法處理離子型表面活性劑二元體系時(shí)得到的β計(jì)算式,亦可用于離子型——兩性表面活性劑二元混合體系。在一定表面壓下,當(dāng)加入過量無機(jī)電解質(zhì)或溶液離子強(qiáng)度恒定時(shí),吸附層中分子相互作用參數(shù)為:
定溫下測(cè)定表面活性劑組分1､2及其混合物不同濃度水溶液的表面張力。利用迭代法即可求出βσ和xσ值。在上述條件下,混合膠團(tuán)中表面活性劑分子相互作用參數(shù)為:
式中,cmc10和cmc20分別為單一表面活性劑組分1和2的臨界膠團(tuán)濃度,cmc1和cmc2分別為表面活性劑混合溶液在臨界膠團(tuán)濃度時(shí)組分1和2的本體濃度。
1.實(shí)驗(yàn)
1.1 試劑
2—十一烷基—N—羧甲基—羥乙基咪唑啉經(jīng)自制所得粗品在無水乙醇中回流2～4h后濾掉無機(jī)鹽并蒸去溶劑即得純品。氯化肉豆蔻酸二甲基芐基銨:北京化工廠產(chǎn)品。上述表面活性劑水溶液的γ—lnC曲線均無最低值現(xiàn)象。氯化鈉:西安化工廠出品,2級(jí),在600℃灼燒6h。溶劑:無離子水在堿性高錳酸鉀存在下2次蒸餾而得,測(cè)其在25℃的表面張力為72.0mN·m-1(標(biāo)準(zhǔn)值為71.97mN·m-1)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
以0.1mol·dm-3NaCl溶液為溶劑配制一系列不同摩爾比的MDBAC—UHCI溶液,在25.0±0.1℃時(shí)用滴體積法測(cè)定各溶液的表面張力。為獲得重復(fù)性較好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),液滴停留時(shí)間至少應(yīng)在30min以上。
2.結(jié)果與處理
表1列出MDBAC—UHCI體系在不同表面壓下溶液吸附層組成和分子相互作用參數(shù)。
以上數(shù)據(jù)證明,不同摩爾比的MD-BAC—UHCI混合溶液滿足βσ<0及|lnc01/c02|<|βσ|的條件,因此MDBAC—UHCI在降低表面張力效率方面具有協(xié)同效應(yīng)。
表2列出MDBAC—UHCI二元混合體系的混合膠團(tuán)組成和膠團(tuán)中分子相互作用參數(shù)。
以上數(shù)據(jù)證明,不同摩爾比的MDBAC—UHCI混合溶液滿足βm<0及|lncm c10/cmc02|<|βm|的條件,因此MDBAC—UHCI在形成膠團(tuán)能力方面具有協(xié)同效應(yīng)。
利用表3數(shù)據(jù)可判斷MDBAC—UHCI體系有在低表面張力能力方面有無協(xié)同效應(yīng)。
3.使用范圍
UHCI是一種理想的嬰兒和成人香波,以及皮膚清洗劑的重要原料,還可用于配制家用和工業(yè)用洗滌劑､發(fā)泡劑､乳化劑和抗靜電劑。只是因?yàn)閮r(jià)格昂貴,限制了使用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)展。將價(jià)格低得多的MDBAC與其復(fù)配,不但使表面活性得以增強(qiáng),而且成本可以明顯降低。待進(jìn)一步通過毒性和安全性試驗(yàn)后,上述復(fù)配物在日化用品中的使用范圍必將不斷擴(kuò)大。
