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·646· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
29.65, 29.61, 29.53, 29.37, 26.10, 22.68, 18.73, 14.12。 于平稳。这是由于[C n mpy][Br]表面活性剂分子在空
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FTIR (KBr), v/cm : 3006, 2919, 2847, 1626, 1514, 气/水表面快速吸附造成的。浓度达到一定值后,表
1472, 1375, 1286, 718, 682。 面活性剂在水溶液表面上分子排列紧密达到吸附饱
1.3 性能测试 和。从而使溶液的表面张力达到最小值,并且几乎
电导率:使用电导率仪,采用稀释法 [13] 测量不 不再随浓度的变化发生改变。图 2 中 Du Noüy 环法
同浓度表面活性剂水溶液在 298.15~318.15 K 的电 数据通过线性拟合,得到转折点对应的浓度值即为
导率值,绘制 κ-C 曲线。通过 CMC 上下两条直线 [C n mpy][Br]的 CMC。[C 12 mpy][Br]、[C 14 mpy][Br]
的斜率比可以得到胶束电离度。
和[C 16 mpy][Br]表面活性剂的 CMC 分别为 7.26、1.83
表面张力:在 298.15 K 下,使用全自动界面张 和 0.492 mmol/L。
力测定仪,采用 Du Noüy 环法 [14] 测量不同浓度表面
活性剂水溶液的表面张力值,绘制 γ-C 曲线。
抑菌活性:采用牛津杯扩散法 [15] 测定[C nmpy][Br]
系列离子液体表面活性剂对 E.colis、B.subtilis 和
S.aureus 的抑菌活性。配制琼脂培养基:称取酵母
粉提取物 5 g、胰化蛋白胨 10 g、NaCl 1 g 溶解于 1 L
水中,并用 1 mol/L NaOH 溶液调节 pH 至 7.0。将
配制好的琼脂培养基、培养皿和牛津杯放入高压锅
中,在压力 110 kPa、383.15 K 灭菌 30 min。冷却至
318.15 K 将琼脂培养基倒入培养皿中,将 0.50 mL
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受菌液(1.010 ~1.010 CFU/mL)加入到培养皿
中,用涂布棒均匀涂抹。然后将灭菌后的牛津杯粘 图 1 [C n mpy][Br]不同浓度溶液的电导率
Fig. 1 Plots of conductivity against concentration of
在培养皿上,分别注入 0.50 mL(1.0 g/L)待测药液, [C n mpy][Br]
将培养皿置于 310.15 K 培养箱 24 h 后,测量其抑菌圈
大小。
2 结果与讨论
2.1 CMC 的测定
采用电导率法,在 298.15 K 下测试所合成
[C n mpy][Br]表面活性剂不同浓度溶液的电导率,并
绘制 κ-C 曲线(图 1),拐点即可求出 CMC。并进
一步采用 Du Noüy 环法测试所合成[C n mpy][Br]表面
活性剂不同浓度溶液的表面张力,并绘制 γ-C 曲线
(图 2),拐点即可求出 CMC。通过两种方法测定
CMC 的对比,可以分析两种测试方法存在的差异性, 图 2 [C n mpy][Br]不同浓度溶液的表面张力
并对电导率法 CMC 测试结果的准确性进行验证。 Fig. 2 Plots of surface tension against concentration of
[C n mpy][Br]
如图 1 所示,在较低的[C n mpy][Br]浓度下,水
溶液的电导率随浓度的增加而急剧增大,到达一定 电导率法和 Du Noüy 环法测得[C n mpy][Br]表面
浓度后变化趋于平稳。这是因为溶液中[C n mpy][Br] 活性剂的 CMC 变化趋势相同。数值相差 1.15~1.37
多以单体的形式存在,电离产生了较多的 C n mpy + 倍。Du Noüy 环法测定结果较小,可以归结为测试
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和 Br 。当溶液浓度达到一定值后,电导率增加的趋 方法之间的误差。由于在较长疏水尾链的表面活性
势变得缓慢,[C n mpy][Br]分子开始聚集形成胶束结 剂水溶液体系中,可能在胶束形成之前,形成预胶
构,胶束的流动性较差,电荷传输能力下降 [16] 。图 束聚集体。这种情况下,Du Noüy 环法测试在形成
1 中转折点对应的浓度值即为[C n mpy][Br]的 CMC。 预胶束时就达到了拐点,所以 Du Noüy 环法测得
[C 12 mpy][Br]、[C 14 mpy][Br]和[C 16 mpy][Br]的 CMC CMC 比电导率法测得的值要小,这种现象也被相关
分别为 9.98、2.50 和 0.564 mmol/L。 文献报道过 [17] 。
由图 2 可知,[C n mpy][Br]表面活性剂的表面张 2.2 疏水尾链碳原子数对 CMC 的影响
力随溶液浓度的增加急剧下降,到达一定浓度后趋 为研究疏水尾链碳原子数对 CMC 的影响,将