Page 149 - 《精细化工》2020年第8期
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第 8 期 王 娩,等: 助表面活性剂及油水比对微乳液相行为的影响 ·1647·
律比较明显。由图 2b 和 2c 可知,对于以异丁醇和
仲丁醇为助表面活性剂的微乳液体系,当 AEO-9 含
量较低时,随着醇含量的增加,微乳相体积分数明
显减少;当 AEO-9 含量较高时,异丁醇和仲丁醇微
乳液体系与正丁醇微乳液体系的相行为规律一致。
这主要是由于 3 种助表面活性剂的分子结构不同,
对微乳液的影响不同。以 Winsor Ⅰ型微乳液为例,
微乳相的微观结构如图 3 所示。
图 3 WinsorⅠ型微乳液结构示意图
Fig. 3 Structure diagram of WinsorⅠmicroemulsion
由图 3 可知,油分子(如正辛烷)会被表面活
性剂中的非极性基团包裹,而表面活性剂中的极性
基团会向水中伸展,助表面活性剂分子嵌入到表面
活性剂分子中 [24] 。当表面活性剂含量较少时,随着
助表面活性剂含量的增加,其分子结构中存在支链,
分子体积较大,难以嵌入到表面活性剂分子中,微
乳液的相态发生转变难度增大 [25] 。当表面活性剂含
量较大时,助表面活性剂的分子结构对其影响相对
变小,所以相行为规律与正丁醇微乳液体系类似。
为验证上述规律,以 3 种醇作为助表面活性剂,
增加 AEO-9 含量,对 AEO-9 含量为 28%的微乳液
a—正丁醇;b—异丁醇;c—仲丁醇 进行醇度扫描实验,结果如图 4 所示。
图 2 正辛烷体系醇度扫描 Winsor 相图
Fig. 2 Alcohol scanning Winsor phase diagrams of octane system
由图 2 可知,对于 3 种助表面活性剂微乳液体
系:随着助表面活性剂含量的增加,微乳液体系相
态由 Winsor Ⅰ经 Winsor Ⅲ向 Winsor Ⅱ型转变;
随着 AEO-9 含量的增加,Winsor Ⅲ型微乳液 A 1 点
对应的助表面活性剂含量随之递增。这主要是因为,
3 种醇类助表面活性剂作为表面活性剂与正辛烷油
相之间的偶联剂,醇含量增加使得胶束增多,相界
面的面积增大,相界面上表面活性剂分子量增多 [22] ,
微乳液体系的亲水亲油平衡值(HLB)随之改变, 图 4 3 种醇的醇度扫描 Winsor 相图
使微乳液的相态发生变化 [23] 。随着体系中表面活性 Fig. 4 Alcohol scanning Winsor phase diagrams of three alcohols
剂含量的增加,微乳液发生由 Winsor Ⅰ向 Winsor 由图 4 可知,当 AEO-9 含量为 28%时,异丁醇
Ⅲ型相态转变所需的助表面活性剂含量也增加。 和仲丁醇微乳液体系的相行为规律与正丁醇微乳液
由图 2a 可知,对于以正丁醇为助表面活性剂的 体系一致,符合上述不同醇分子结构对微乳液体系
微乳液体系,随着 AEO-9 含量的增加,微乳液中微 的影响规律的论述。
乳相的体积分数增大,醇宽A 减小,体系相行为规 在微乳液用于处理含油土壤的研究中,研究者