Page 153 - 《精细化工》2020年第8期
P. 153
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 ·1651·
丁醇、异丁醇及仲丁醇的含量分别为 33.20%、 式中：A co 为界面膜中表面活性剂与油的相互作用
33.05%、58.18%，依照 1.2.2 节实验方法探究柴油/ 能，J；A cw 为界面膜中表面活性剂与水的相互作用
s
水体积比对 3 种助表面活性剂微乳液体系 Winsor 能，J； x 为醇在界面相上的摩尔分数； a 为表面
co
a
Ⅲ型微乳液相行为的影响，结果如图 10 所示。 活性剂与油之间的相互作用能，J； a 为助剂醇与
a
co
s
油之间的相互作用能，J； a 为水相与单个表面活
cw
a
性剂分子之间的作用能，J； a 为水相与醇分子之
cw
间的作用能，J。
s
s
对于仅有油水比变化的微乳液体系， a 、 a cw
co
a
a
s
s
a
和 a cw 为定值，并且 a a , a cw a cw 。对于正丁
co
co
a
醇、异丁醇和仲丁醇， a a a cw 。吴雨彤等 [28] 研究
co
发现，随着油水比的增大，相界面存在的助表面活
性剂摩尔分数减小。所以，随着油水比的增大，R
比减小，当 R<1 时，形成 Winsor Ⅰ型微乳液。对
于初始醇含量不同的微乳液体系，其相界面上醇的
摩尔分数不同，则初始 R 比不同，随着油水比的增
加，R 比减小，微乳液相态发生不同的变化，并且
最终均转变为 Winsor Ⅰ型微乳液。
通过以上分析可以发现：对于实验中的任一微
乳液体系，随着油水比的增加，最终均变为 Winsor
Ⅰ型微乳液；初始配方为 Winsor Ⅰ型的体系较初
始配方为 Winsor Ⅲ型的体系转变为 Winsor Ⅰ型微
乳液所需的油水比小。在利用微乳液处理含油土壤
的过程中，当含油土壤的含油率较低时，选择初始
为 Winsor Ⅰ型微乳液配方；当含油土壤的含油率
较高时，选择初始为 Winsor Ⅲ型的微乳液配方，
可以实现含油土壤的处理及石油资源的回收。
3 结论
以正丁醇、异丁醇和仲丁醇为助表面活性剂，
正辛烷为油相的 AEO-9 微乳液体系，随着助表面活
性剂含量的增加，体系发生 Winsor Ⅰ→ Winsor Ⅲ
a—正丁醇；b—异丁醇；c—仲丁醇 →Winsor Ⅱ的相态变化，对正辛烷的增溶能力从高
图 10 柴油/水体积比对 Winsor Ⅲ型微乳液相行为的影响 到低顺序依次为：正丁醇、异丁醇、仲丁醇。
Fig. 10 Effects of diesel/water volume ratio on the phase 3 种助表面活性剂对以柴油为油相和以正辛烷
behavior of Winsor Ⅲ microemulsion
为油相的微乳液体系相行为的影响一致。对柴油的
由图 10 可知，对于 Winsor Ⅲ型微乳液，油水 增溶能力：正丁醇与异丁醇相近且略高于仲丁醇。
比对柴油微乳液体系相行为的影响与其对正辛烷微 对比 3 种助表面活性剂微乳液体系对正辛烷和柴油
乳液体系的影响一致，体系均发生 Winsor Ⅱ→ 的增溶性能，发现正丁醇和异丁醇体系对油相的增
Winsor Ⅲ →Winsor Ⅰ型的相态变化。 溶能力：正辛烷＞柴油；当 AEO-9 含量小于 24%时，
在仅有油水比变化的微乳液体系中，随着油水 仲丁醇体系对油相的增溶能力：柴油＞正辛烷，
比的增加，微乳液相态的变化可以运用 R 比理论 [27] AEO-9 含量等于 24%时，仲丁醇体系对油相的增溶
来进行解释。对于仅有油水比变化的微乳液体系，R 能力：正辛烷＞柴油。
比公式可以简化为： 根据醇度扫描实验筛选出 Winsor Ⅰ型微乳液，
A a s a （ s a ） a x 以正辛烷或柴油为油相，3 种助表面活性剂微乳液
R co co co co a （1）
s
A cw a s cw a cw （ a ） a cw x a 体系随着油水比的增大最终均变为 Winsor Ⅰ型微
