Page 116 - 《精细化工》2022年第6期

·1182· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

有尖锐的拐点，且彼此间无明显差异。 的（8.73±3.37）μm 和 C 12 -TEN 的（8.13±3.22） μm
进一步从 γ 和 σ 角度定量考察了浓度均为 5.0× 更小的缘故。t 1 mL 数值的大小与乳液粒径尺寸密切
–2
10 mol/L 的 C 12 -Na、C 12 -TEN 和 C 12 -TMEDA 溶液 相关，乳液粒径越大，在浮力作用下乳液液滴上浮
的 pH 开关响应性，以 C 12 -TEN 为例（图 5）。用 HCl 的速度越快，t 1 mL 数值越小。此外，C 12 -TMEDA 的
将 pH 调整至 2.0，十二酸根离子转变为 C 12 而析出， σ 比 C 12 -Na 和 C 12 -TEN 更低（图 4）也有利于其乳
γ 和 σ 分别增大至 54.5 和 39.0 mN/m；再用 NaOH 液稳定性增加。
调整 pH 至原来的 8.6 时，γ 和 σ 又可回落至初始值
（30.0 和 4.5 mN/m）附近。在 HCl 和 NaOH 交替作
用下，可实现 C 12 -TEN 的 pH 开关响应（图 5）。但
是，C 12 -Na 开关循环 1 次后就出现了絮凝析出，
C 12 -TMEDA 在出现絮凝析出前可循环 3 次，而
C 12 -TEN 可循环 5 次（图 5）。
C 12 -Na、C 12 -TEN 和 C 12 -TMEDA 溶液 pH 开关
循环次数的差异，亦源自于三者 NaCl 耐受性的不
同。由 HCl 和 NaOH 交替作用下的 pH 开关循环，
会有副产物 NaCl 的形成和累积。而 C 12 -TEN 和

C 12 -TMEDA 对 NaCl 耐受性优于 C 12 -Na（图 2），因 图 6 乳液析出 1 mL 水所需时间（t 1 mL ）与 ρ NaCl 的关系
此，C 12 -TEN（5 次）和 C 12 -TMEDA（3 次）溶液的 Fig. 6 Relationship between the time required for emulsion to
separate out 1 mL water (t 1 mL ) and ρ NaCl
pH 开关循环次数比 C 12 -Na（1 次）多。而 C 12 -TEN
与 C 12 -TMEDA 溶液的 pH 开关循环次数差异则是由 随着 ρ NaCl 增加，3 种乳液的 t 1 mL 均先增大后减
TMEDA 为双胺而 TEN 为单胺导致的。与 C 12 -TEN 小（图 6）。可见，适量的 NaCl 存在，有利于离子
相比，C 12 -TMEDA 一次 pH 开关循环所产生 NaCl 型表面活性剂乳液的稳定。C 12 -Na、C 12 -TMEDA 和
的量是 C 12 -TEN 的两倍。因此，在同等条件下，C 12 - C 12 -TEN 乳液 t 1 mL 峰值对应的 ρ NaCl 分别为 3.0、10.0
TMEDA 溶液的 pH 开关循环次数比 C 12 -TEN 的少。 和 15.0 g/L。此后，随着 ρ NaCl 进一步增加，乳液 t 1 mL
均呈减小趋势，直至出现絮凝甚至是凝胶现象。当

ρ NaCl = 15.0 g/L 时，C 12 -Na 开始絮凝；而对于 C 12 -TEN
与 C 12 -TMEDA 而言，ρ NaCl = 23.0 g/L 才出现絮凝，
相比于 C 12 -Na 絮凝时的 ρ NaCl 提高了约 53%。
产生絮凝现象可能会降低乳化剂的有效浓度，进
而改变油-水界面张力。为此，考察了在不同 ρ NaCl 时
C 12-Na、C 12-TMEDA 和 C 12-TEN 水溶液中表面活性剂
的残留率（图 7，样品出现絮凝时，取其清液测试）。

图 5 HCl-NaOH 交替作用下 C 12 -TEN 水溶液的 γ（a）
和 σ（b）的开关响应
Fig. 5 γ (a) and σ (b) switching response of C 12 -TEN
aqueous solution alternating by HCl-NaOH

2.4 C 12 -Am 乳化十二烷-水乳液的耐盐性
–2
分别以浓度 为 5.0×10 mol/L 的 C 12 -Na 、
C 12 -TEN 和 C 12 -TMEDA 水溶液作为水相，与等体积
十二烷（油相）均质 90 s 后形成乳液，考察 ρ NaCl

对乳液稳定性（图 6）和乳液粒径尺寸的影响。 空心代表残留率；实心代表界面张力
从图 6 可见，ρ NaCl = 0 时，C 12 -TMEDA 乳液比 图 7 C 12 -Na、C 12 -TMEDA 和 C 12 -TEN 水溶液中表面活
C 12 -Na 和 C 12 -TEN 更稳定，其 t 1 mL 约 200 min，分 性剂的残留率和 σ 与 ρ NaCl 的关系
Fig. 7 Relationship between the residues of surfactant and
别比 C 12 -Na 和 C 12 -TEN 的长约 3 倍。这可能是 σ of C 12 -Na, C 12 -TMEDA and C 12 -TEN aqueous
C 12 -TMEDA 乳液粒径为（4.33±1.31） μm 比 C 12 -Na solution and ρ NaCl