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·1092· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

Key Laboratory of Heavy Oil Processing (SLKZZ-2017002)

微乳液具有良好的热力学稳定性，由于含有水、 AL204/00 天平，检定标尺分度值：0.0001 g，
油、表面活性剂、助表面活性剂、无机盐，使其成 梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；J-HH-6A
为一种复杂的体系 [1-10] 。根据微乳液中各组分含量 恒温水浴槽，上海皓庄仪器有限公司。
的不同所导致的体系宏观状态的区别将微乳液分为 1.2 方法
3 种类型——WinsorⅠ、Ⅱ、Ⅲ型微乳液。Winsor 1.2.1 单一油相的增溶规律
Ⅰ型微乳液中的微乳相是 O/W 型，剩余相是油相； 分别用量筒量取 10 mL 正辛烷和去离子水，称
WinsorⅡ型微乳液中的微乳相是 W/O 型，剩余相是 取一系列不同质量的 NaCl 加入到标有不同序号的
水相；WinsorⅢ型微乳液中的微乳相是油水双连续 具塞试管中，分别加入一定质量的表面活性剂
型，剩余相是水相和油相 [11-17] 。微乳液具有超低的 〔w(OCTA)=5.0%（以水的质量为基准，下同）或
界面张力、较强的增溶乳化能力，广泛应用于涂料、 w(CTAB)=7.0%〕。之后，在体系中加入一定质量正
三次采油、纳米材料制备等领域，其中 WinsorⅢ型 丁醇，置于温度为 30 ℃的恒温水浴槽内稳定 24 h，
微乳液因其优异的增溶能力而备受关注。 逐渐增加正丁醇的量，重复此过程，并记录各相体
研究人员对 WinsorⅢ型微乳液增溶性能的影响 积随醇添加量的变化，根据各具塞试管中观察到的
因素进行了大量探究 [18-20] ，包括油相性质的影响， 现象，分析不同 NaCl 含量下的增溶规律。
分别有以煤油 [21-23] 、汽油 [24-25] 、柴油为油相进行的 依据上述实验，分析得出两种表面活性剂微乳
相关实验探究 [26-27] ；体系酸碱性对微乳系统的影响 [21] ； 液体系在增溶油水体积相等时的含盐量，用天平称
无机盐种类以及盐用量对微乳液特性的影响 [23] ；助 取相应质量 NaCl 加入到标有不同序号的具塞试管
表面活性剂类型对微乳液特性的影响等 [22] 。在这些 中，再加入相同体积的去离子水和正辛烷，向其中
研究中，都将助表面活性剂用量对微乳体系的影响
分别加入不同质量的表面活性剂（OTAC 或 CTAB）。
进行了淡化处理。在不同助表面活性剂中，醇是一
逐渐滴加入正丁醇，在体系充分稳定的前提下，读
种普遍性的且效果理想的助表面活性剂，而在醇对
取各相的体积随醇加入量的变化关系并记录，根据
体系性质的影响规律方面，本课题组曾对阴离子表 各试管中观察到的现象，分析不同表面活性剂质量
面活性剂开展了系统的工作 [28] ，而阳离子和非离子
浓度下微乳液体系的增溶规律。
表面活性剂尚需进一步研究。
1.2.2 油相混合物的增溶规律
季铵盐类阳离子表面活性剂因其广泛的适应
分别以不同物质的量比的正己烷-正十二烷、正
性而备受关注，本文选取两种季铵盐型阳离子表面
庚烷-正十二烷、正辛烷-正十二烷混合物为油相，
活性剂——十八烷基三甲基氯化铵（C 21 H 46 NCl，
用量筒量取 10 mL 去离子水，根据 1.2.1 节的实验
Octadecyltrimethyl ammonium chloride，简称 OTAC）
结果，选取定量的 OTAC 或 CTAB 加入到具塞试管
和十六 烷基 三甲基 溴化 铵〔 C 16H 33(CH 3) 3NBr ，
中，再分别加入定量的 NaCl。如 1.2.1 节所述，逐
Hexadecyltrimethyl ammonium Bromide，简称 CTAB〕，
渐滴加入正丁醇，读取各相的体积随醇添加量的变
从醇影响微乳体系的增溶量考虑，选取正丁醇为助
表面活性剂 [29] ，以二组分有机混合物为油相，研究 化关系并记录。
微乳液体系的最佳醇用量和最佳增溶参数与油相性 2 结果与讨论
质之间的定量关系，并考察所得关系对多组分有机
混合物的适用性，以期在季铵盐类阳离子表面活性 2.1 单一油相的增溶规律
剂微乳液的实际应用方面提供基础实验数据。 2.1.1 不同盐浓度下的最佳增溶参数和最佳醇用量
依据 1.2.1 节的实验方法，w(OCTA)=5.0%或
1 实验部分
w(CTAB)=7.0%，在一系列 NaCl 质量浓度下逐渐滴

1.1 试剂与仪器 加正丁醇，进行醇度扫描实验，得到 Winsor 相图。
十八烷基三 甲基氯化铵 （ OTAC）、正丁醇 如图 1 所示，以 CTAB 体系为例，在 w(NaCl)=5%
(C 4 H 10 O)、正己烷（C 6 H 14 ）、十六烷基三甲基溴化铵 时的 Winsor 相图。从图 1 中可以看到，随着醇质量
（CTAB），AR，国药集团化学试剂有限公司；正辛 分数（A，%，以水的质量为基准）的增加，微乳液
烷(C 8 H 18 )、正十二烷（C 12 H 26 ）、氯化钠（NaCl）、 类型逐渐从 WinsorⅠ型经 Winsor Ⅲ型向 Winsor Ⅱ
正庚烷（C 7 H 16 ），AR，西陇化工股份有限公司。 型转变。