水相中表面活性剂与盐类的物理化学关系及其在水处理过程中的作用
污水处理过程中表面活性剂的影响研究

污水处理过程中表面活性剂的影响研究污水处理过程中表面活性剂的影响研究引言:污水处理是解决当今世界面临的重要环保问题之一。
其中表面活性剂对污水处理过程具有重要的影响。
表面活性剂在污水处理中可以起到溶解与沉淀、乳化与分散、界面作用等多种作用,对于提高污水处理效率、防止污水排放对环境污染产生影响具有重要意义。
因此,深入研究表面活性剂在污水处理过程中的影响,对于提高污水处理效果具有重要意义。
一、表面活性剂溶解与沉淀的影响表面活性剂能够改变溶液中传统污染物的溶解特性,使其更易溶解于水中。
同时,表面活性剂还可以与水中的含油、有机物结合形成沉淀物,从而使沉积物易于去除。
这一过程对于去除水中的有机物有着重要的作用。
研究表明,添加适量的表面活性剂可以增强溶解性有机物在水中的分散度,提高其降解速率。
表面活性剂还可以促进水中的污染物与沉淀剂结合形成更大的沉积物颗粒,从而利于沉降和过滤,提高处理效率。
二、表面活性剂的乳化与分散作用对于含有油污染物的污水处理,表面活性剂具有良好的乳化与分散作用。
表面活性剂的分子结构使其能够在水相与油相之间形成胶束结构,从而将油水乳化为微小的颗粒。
这些微小颗粒可以增大油污染物表面积,使其更容易与氧气接触,有利于生物降解的进行。
同时,表面活性剂还具有分散作用,即可以将水中的颗粒物质分散成较小的颗粒。
这种分散作用可以防止颗粒物质的沉积和堵塞处理设备,提高处理效率。
三、表面活性剂的界面作用表面活性剂在污水处理过程中的界面作用也具有一定的影响。
污水处理中常用的气浮法和界面活性剂法,正是利用了表面活性剂的界面活性。
表面活性剂可以使溶液表面的张力降低,从而使气泡更容易附着和漂浮在污水中,达到去除悬浮固体颗粒的目的。
此外,表面活性剂还可以改善污泥耐水性能,提高污泥浆的流动性,减少泥层堆积,降低沉淀池的污泥高度和频繁清理的需求。
结论:表面活性剂在污水处理过程中具有重要的影响。
通过溶解与沉淀、乳化与分散以及界面活性等作用,表面活性剂能够提高溶解性有机物的分散性和降解速率,增大油污染物表面积从而促进生物降解,同时防止颗粒物质的沉积和堵塞设备,提高处理效率。
水、盐对阳离子表面活性剂微乳液电导率的影响

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水、盐对阳离子表面活性剂微乳液电导率的影响
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 张春艳 安徽农业大学理学院应用化学系 安徽合肥230036
中国石油和化工标准与质量 China Petroleum and Chemical Standard and Quality 2011,31(11)
圃
实验部分
图2体系电导率随NaG I的质量比的变化 关系图
量的增加,水液滴体积增大,由球形变为管道 形,连续相逐渐被分隔成较打体积的管道形油 液滴,微乳液进入双连续结构区。由于油相和 水相连续穿透,快速分化组合,表面活性剂极 性基团和反离子的迁移速率已达到离子迁移速 率的极限。含水量的增加增大了水液滴体积, 但不能有效提高离子的迁移速率,所以此区域 体系电导率基本不变。o/w型微乳液体系,反 离子存在于水连续相中。由于反离子体积比极 性基团小的多,所以反离子导电起主要作用。 随着含水量的增大,油液滴的空间位阻效应减 少,极性基团的电荷吸引减弱,反离子的迁移 速率增大,所以o/w型微乳液的电导率不断升 高。 由图1可知,含水量为o.04-0.2形成的是 w/o型微乳液,o.2-0.4之间是BC区,而含水量 为0.4-0.55则是o/w型。实验数据基本上和理 论上的吻合。 3.2体系电导率与电解质含量关系 由图2、3可以看出,体系电导率与微乳 区域同图l明显不同。体系中微乳区比图l降了 很多,几乎只有图1的一半,而电导率也有微 弱下降,图3微乳区域减小幅度小,且电导率 范围几乎和图1一样。 电解质在溶液中电离,微乳液中水相的 离子强度增大,压缩界面膜中表面活性剂的双 电层,表面活性剂在水相溶解度减小而分配到 油相增多,另一方面,电解质离子可以部分屏 蔽表面活性剂电荷,降低分散相之间的斥力, 因此电解质溶液一般使微乳区域减少。加入电 解质电离出可导电的离子,但同时由于反离子 的增加,表面活性剂解离度减小,离子氛阻碍 离子迁移作用增强,所以从总体而言,电导率 并无明显的上升或下降。 基金项目 项目名称及编号:安徽省教育厅优秀青 年人才基金项目(2010SQRL060)
水相中表面活性剂与盐类的物理化学关系及其在水处理过程中的作用

水相中表面活性剂与盐类的物理化学关系及其在水处理过程中的作用关键词:表面活性剂溶液,物理化学性质,盐效应,表面张力,临界胶束浓度,流变性质概述:探讨无机盐类对表面活性剂溶液体系相态、表面张力、流变等性质的影响。
盐类的离子效应通过多种微观机理使微乳液相态、表面张力、临界胶束浓度、流变性质、浊点等物理化学性质产生明显变化,从而影响体系的动力学和热力学参数;较全面地考虑这些盐效应的影响对改善废水处理技术具有重要意义。
内容:1前言2000年1~9月我国共生产洗涤用品263万t,预计2000年可完成385万t,而主要原料之一表面活性剂LAS的年生产能力就有60万t左右。
表面活性剂最终将大部分以废水的形式,连同它乳化携带的其它环境污染物质排入水处理设施或者直接进入自然界,由此引起的环境问题已逐渐显现。
生活污水中的表面活性物质浓度增加,三次采油已将巨量表面活性剂注入地下,大部分洗涤工业的排水未经处理。
这些洗涤剂的使用和处理过程中的变化特点都是环境科学研究所面临的重要课题。
目前,关于表面活性剂的研究可大体分为两个领域,一是表面活性剂的使用,主要研究表面活性剂的合成、配方、使用环境条件等,该类研究具有广泛的应用背景,分布在化工、石油、煤炭、矿冶、医药、日用化学工业等众多的工业生产过程;另一方面是针对表面活性剂对环境影响和处理技术的研究,主要在环境领域中进行。
由于环境领域中的表面活性剂负载有很多未知的其它物质和较为复杂的存在条件,所以,课题的难度较大,进展缓慢,很多科学性问题得不到及时的探讨,已影响到该类废水的处理技术进程。
本文以环境领域中的表面活性剂处理为出发点,调查分析相关领域中的研究进展,尤其注意其中涉及多组分的物理化学研究内容,主要分析表面活性剂与无机盐类的相互作用的特点和影响,为该类废水的处理技术与装备提供理论服务;另一方面,水处理的许多过程,许多环节需要物理化学研究成果的指导,所以关注和学习吸收表面活性剂方面的研究进展,有助于水处理技术的改善,科学性的提高。
表面活性剂应用原理

表面活性剂应用原理表面活性剂是一类化学物质,具有分子结构中同时存在亲水性和亲油性的特点。
它们在水和油之间起到界面活性的作用,可以降低液体表面张力,使液体能够更好地湿润固体表面。
表面活性剂的应用原理主要包括以下几个方面:1. 降低表面张力:表面活性剂分子结构中的亲水基团与亲油基团相互作用,形成分子在界面上的吸附层。
这一吸附层能够降低液体的表面张力,使液体更容易湿润固体表面,提高液体的渗透性和扩展性。
2. 分散和乳化作用:表面活性剂能够在液体中形成胶束结构,将油滴或固体微粒分散在水相中,形成分散体系。
这种分散作用可以使油、脂、颜料等不溶于水的物质均匀分散在水中,提高它们的溶解度和可操作性。
3. 渗透和浸润作用:表面活性剂能够改善液体与固体的接触性能,使液体更容易渗透进入固体内部。
这种渗透作用可以提高液体在固体上的浸润性,使液体能够更好地与固体接触和反应,提高工艺效率。
4. 乳化稳定作用:表面活性剂能够使油水两相形成均匀的乳状液体,称为乳化作用。
乳化剂通过在油水界面上形成吸附层,阻止油滴的聚集和沉淀,从而保持乳状液体的稳定性。
5. 胶束增溶作用:表面活性剂能够在溶液中形成胶束结构,将水溶性和油溶性物质同时溶解在溶液中。
这种胶束增溶作用可以提高溶液的溶解度和稳定性,扩大溶液的应用范围。
总之,表面活性剂应用原理主要包括降低表面张力、分散和乳化作用、渗透和浸润作用、乳化稳定作用以及胶束增溶作用等。
这些作用使得表面活性剂在各个领域中具有广泛的应用,如洗涤剂、乳化剂、润滑剂、抗静电剂、泡沫剂等。
水在NaCl的表面:吸附,扩散,溶解及结晶过程的开题报告

水在NaCl的表面:吸附,扩散,溶解及结晶过程的开题报告导论:水在NaCl表面的吸附,扩散,溶解及结晶是一个复杂的物理化学过程,与许多工业和科学领域密切相关。
如何理解并揭示这些过程对于研究表面科学、材料科学和化学工程等领域有着重要的意义。
本文将介绍这些过程的研究现状、研究意义以及未来的研究方向。
一、研究现状1.吸附过程的研究吸附是水在NaCl表面与之相互作用的过程之一。
近年来,研究人员在通量法、谱学和热力学等方面开展了大量的工作,以探究吸附过程中的动力学和热力学限制,了解水分子在NaCl表面吸附的机理和动力学。
2.扩散过程的研究与吸附相比,水分子在NaCl表面的扩散较少受到关注。
目前,研究人员使用分子动力学模拟和实验研究等方法,研究水分子在NaCl表面的扩散行为。
这些研究对于了解水在晶体表面的不同扩散行为有着重要的意义。
3.溶解过程的研究溶解是水在NaCl表面与之相互作用的另一个过程。
研究人员在溶解过程中使用X射线吸收和谱学等方法,探索水分子通过离子束或电子束与NaCl表面相互作用的机理。
这些研究有助于了解水在NaCl表面的溶解动力学和热力学行为。
4.结晶过程的研究结晶是指从溶解状态中形成晶体的过程。
研究人员在研究NaCl表面结晶过程时,使用原位谱学和电子显微镜等技术研究结晶机理和生长规律。
这些研究有助于了解NaCl表面的结晶动力学行为,为晶体生长的理解提供重要的指导。
二、研究意义1.在纳米材料和分子器件中应用NaCl表面上的水分子吸附、扩散、溶解和结晶行为在纳米材料和分子器件的设计与制造中具有重要的应用价值。
例如,结晶与晶体生长研究可为晶体的合成、形态和结构控制等提供重要的参考。
水在表面的行为研究也可引导表面修饰和功能性改性的设计。
2.在环境和能源领域中的应用水在NaCl表面的行为在环境和能源领域中也具有重要的应用价值。
例如,气体吸附和分离、储氢、膜过滤、催化反应等都与NaCl表面水的行为有所关联。
水相中表面活性剂与盐类的物理化学关系及其在水处理过程中的作用

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物理化学毕业论文题目

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二、论文参考题目物理化学硕士毕业论文基于LabVIEW软件的物理化学实验仿真系统的开发与应用多壁碳纳米管储氢的物理吸附与化学吸附特性交互智能性物理化学实验课件的设计与开发物理化学实验仿真软件的研究与开发中外两本优秀物理化学教材的比较研究中学化学实验中物理知识凸现状况的研究物理化学实验课程中实验题目的设计与研究化学电源与物理电源产品策略研究初中化学、物理、生物交融性教学的研究硅系延期药物理化学性质及燃烧性质的研究豫西烤烟主要物理性状与化学成分及中性香气物质的关系分析在半导体制造中使用物理气相沉积代替化学气相沉积来生长氮化钛阻挡层化工化纤生产过程中几种化学及物理检验方法研究物理化学网络虚拟实验室的构建方法研究蛋白质与纳米金颗粒之间化学连接和物理吸附作用的研究低渗透性含铀砂岩物理化学渗流规律研究荧光和共振瑞利散射法在有机物测定及某些物理化学参数求算中的应用烤烟常规化学成分与物理特性和中性挥发性香味成分的关系分析柠檬精油乳液的物理化学稳定性研究黄山地区大气气溶胶化学组分及其对云微物理特征的影响研究基于“分子中的原子”量子理论框架对亚纳米团簇物理化学性质的量子拓扑学分析四川石棉碲矿床成矿流体物理化学特性的热力学研究ZrO_2化学膜与物理膜损伤机理的对比研究酶处理对麦草化学浆物理性能的影响研究淮南市大气PM_(10)/PM_物理/化学特征研究医疗废物典型组分物理化学特性认识及其热解焚烧特性的基础研究油田用聚表剂的物理化学性质及其毒性研究空气质量预报模式中的物理化学方案和排放源的研究矿物外加剂早期水化过程中的物理和化学效应共轭亚油酸水包油型乳液物理化学稳定性研究水物理化学作用下渭河河床渗透系数变化机理研究水凝胶软骨修复材料物理化学性能研究四种苝醌类衍生物光物理化学性质的比较初中物理与化学相关知识交叉渗透的研究硫化工艺对高填充NR物理化学网络及性能的影响不同碱化度土壤在煤烟脱硫废渣改良过程中的物理化学变化及改良效果的研究氧化钨基纳米材料的制备与物理化学性质研究江西相山铀矿田热液蚀变特征及成矿物理化学条件分析含非线性共轭基团的聚丙烯酸酯的合成及其物理化学性质研究在高中生物教学中加强化学、物理学科知识渗透的教学案例研究高硅氧/酚醛复合材料体积烧蚀条件下的热—力—化学多物理场耦合分析化学反应速率的统计物理模型研究沙尘对香梨叶片的物理伤害和化学成分的影响填充型化学—物理复合交联高吸油树脂的合成与吸放油性能初中物理与化学生物地理交叉内容的初步研究及其教学探索动态膜压法研究有机物水溶液在气液界面的物理化学行为物理化学法制备活性炭的研究含氟硫酸稀土溶液氟—稀土分离的物理化学研究聚多糖纳米晶的物理及化学改性材料量子化学方法在计算化合物物理、化学、生物学性质中的应用对石膏改良碱化土壤过程中发生的化学过程和物理过程的研究网络课程教学资源平台的结构设计研究兴安落叶松林下土壤物理化学性质的研究醋酸系列离子液体的合成及物理化学性质的研究同分子多晶相体系的结构和光物理性质的量子化学研究高温热处理前后竹材主要化学成分及物理力学性能研究PDMS表面的物理化学共同修饰毛细管电泳电化学法用于天然药物药效成分物理化学常数的研究土壤物理性质的化学调控技术及其对作物产量的影响离子液体[C_nmmim][NTf_2](n=2,4)的物理化学性质的研究安康地区膨胀土物理力学性质及化学改性试验研究细菌纤维素的发酵生产及其物理化学性质初探喷吹煤气后高炉炉料物理化学变化过程的实验研究成都金沙出土象牙物理化学性质及赋存环境研究ZnO基纳米薄膜的制备与物理化学性质研究对石膏改良碱化土壤过程中发生的化学过程和物理过程的研究物理化学性质对纳米粒子在小鼠体内代谢和分布的影响的研究含物理交联高吸油树脂的合成和表征化学与物理复合降粘及解堵机理研究秸秆还田对黑土土壤主要物理化学性状影响的研究生物造粒流化床颗粒污泥物理化学特性研究化学辅助高能球磨制备SmCo_5纳米粒子、纳米薄片及其物理性质研究胶原、明胶和胶原水解物的物理化学性能及护肤功能的研究海洋物理化学多参数综合监测系统研究一种基于氨基酸物理化学性质上的DNA序列图形表示及相似性分析大连化学物理研究所质量管理体系建设研究大兴安岭呼中区铅锌矿地质、地球物理、地球化学特征及找矿标志熔盐电解制备Mg-Li-Pr合金及熔盐物理化学性质的研究复杂体系生物物理化学行为的理论研究初探集中空调系统积尘物理、化学及生物特征研究甘氨酸离子液体及其水溶液物理化学性质研究KNO_3-NaNO_2系熔盐的物理化学性质研究乙酸离子液体物理化学性质的研究粉碎秸秆还田用量对土壤主要物理化学性状和作物生长的影响川西坳陷须家河组天然气溶解、脱气物理化学机理研究腐植酸在气—液界面的物理化学行为研究低维金属氧化物材料的制备、微观结构及其物理化学性能研究环境水相中表面活性剂与盐类的物理化学关系及其对电化学过程的影响PVA复合水凝胶的物理化学性质研究化学镀银包覆锂霞石/铜复合材料显微组织和热物理性能改性固体表面的物理化学性质研究SO_2在功能化离子液体中溶解行为及溶解机理的研究聚偏氟乙烯表面接枝聚合物刷及表面物理化学性质水溶液中碳纳米管的物理化学表征及其血液相容性研究水飞蓟宾脂质体的制备及物理化学性质研究滑动弧低温等离子体物理化学特性的数值模拟及实验研究大连化学物理研究所题目组科研活动绩效考核方案设计胜利油田单家寺油区稠油物理化学性质研究新型物理化学制冷方法砷的地球化学屏障作用研究黄芩苷和氧化苦参碱的物理化学性质和药物动力学研究菱镁矿基脱硫剂的冶金物理化学研究化学保水剂对土壤水分及物理特性的作用效应PVA水凝胶载体药物释放的物理化学研究高温高压变形实验过程中地壳岩石的变形结构及其物理—化学响应基于国产燃油物理—化学特性的油箱可燃性评估技术研究退火处理对淀粉的结构和物理化学性质的影响刺参养殖系统中病原微生物的物理化学消除方法的研究电解低钛铝合金几个物理化学问题研究红壤团聚体特征与物理化学性质相互作用机理及其对侵蚀过程的影响各型肝包虫囊肿的生物、物理、化学性状改变的实验研究聚电解质多层膜的图案化及表面修饰增强选择性吸附微波加热化学反应中多物理场的数值计算与实验黑龙江省福草山地区地质、地球物理、地球化学特征及找矿方向新型化学注浆材料加固破碎煤岩体试验研究结合DFT计算和统计学校正方法用于准确计算化合物的物理化学性质低水合氯化镁吸水过程物理化学性质研究尼龙6/SiO_2纳米复合材料的制备、结构及性能研究物理分组提取的农田不稳定有机质化学本性的比较研究QSAR/QSPR在大数据集有机化合物物理化学性质预测中的应用研究热力学方法在电离层物理研究中的应用探讨新型含三嗪环Gemini表面活性剂的物理化学性能研究纳米TiO_2及其杂化薄膜的制备与物理化学性质研究粘弹性聚合物驱数值模拟研究玉米主要生物物理和生物化学参数高光谱遥感估算模型研究粗糙脉孢菌物理—化学诱变及分子验证铜表面物理化学特性对蒸汽冷凝传热特性的影响盐碱土在不同改良措施下土壤物理化学性质变化的研究长期施肥对石灰性潮土某些物理、化学及生物学特征的影响高分散气液界面物理化学行为研究及应用机械镀锌形层机理的研究超声波-溶胶-凝胶法制备超细二氧化锡粉体的研究应用近红外技术分析烤烟主要物理指标的研究三元复合体系相行为特征实验研究废食用植物油对老化沥青物理化学及流变性能的影响生物预处理对草类原料制浆性能的影响及机理研究粉煤灰、沉珠的机械力化学效应研究基于Belousov-Zhabotinsky反应的物理智能系统研究聚偏氟乙烯—碳纳米管—富勒烯纳米复合材料的制备及其在高压条件下的物理化学变化研究不同周龄及不同品质鸡蛋壳的化学组分和物理结构卤化咪唑类离子液体+Rb_2SO_4/Cs_2SO_4+H_2O三元体系相平衡及其相关物理化学性质的研究极浅型潜流人工湿地用于荒漠化治理时细沙的物理化学特性变化乙酸离子液体[C_4mim][OAc]、[C_5mim][OAc]的合成及稀溶液物理化学性质的研究富Li、K工业铝电解质的物理化学性质研究水难溶性药物固体分散体的物理化学性质研究金属热还原法制备高钛铁及其熔渣物理化学性质的研究含钛高炉渣物理化学特性的实验研究新型无机淬火介质G35物理化学性质及适应性研究表面改性对活性炭物理、化学性质及CO_2吸附性能的影响太湖沉积物物理化学性质时空变化特征研究。
表面活性剂与各种化学反应的深度解析

表面活性剂与各种化学反应的深度解析表面活性剂,这一在日常生活和工业生产中广泛应用的化合物,其特性使得它能够与众多物质发生反应。
本篇文章将深入探讨表面活性剂与各种化学反应的关联,帮助您更全面地理解这一重要的化学物质。
一、表面活性剂的基本性质表面活性剂是一种具有两亲结构的化合物,由疏水性烃基和亲水性基团组成。
这种特殊的结构使得表面活性剂能够降低溶液的表面张力,从而产生丰富的物理化学性质。
二、表面活性剂与酸碱反应酸碱反应是表面活性剂最常见的一种反应类型。
在酸性和碱性条件下,表面活性剂的亲水性基团和疏水性基团之间的平衡会发生改变。
例如,在酸性条件下,表面活性剂的亲水性基团更易与氢离子结合,从而增强其亲水性;而在碱性条件下,疏水性基团更易与氢氧根离子结合,从而增强其疏水性。
三、表面活性剂与氧化还原反应表面活性剂在氧化还原反应中也有着重要的作用。
例如,某些表面活性剂能够作为催化剂,促进氧化还原反应的进行。
同时,在某些情况下,表面活性剂的氧化还原反应也会对其结构和性能产生影响。
四、表面活性剂与聚合反应聚合反应是生成高分子化合物的反应过程。
在聚合反应中,表面活性剂可以作为乳化剂、分散剂等角色,对聚合物的结构和性能产生重要影响。
此外,某些表面活性剂还可以参与到聚合反应中,成为聚合物链的一部分。
五、表面活性剂与生物反应在生物领域,表面活性剂的应用也十分广泛。
例如,脂溶性维生素的吸收需要借助表面活性剂;在生物膜的研究中,表面活性剂可以模拟细胞膜的结构和功能;此外,一些具有特殊功能的表面活性剂还可以参与到生物催化反应中。
六、结论表面活性剂作为一种具有两亲结构的化合物,能够与多种物质发生反应。
了解表面活性剂与各种化学反应的关联,有助于我们更好地应用这一重要的化学物质,推动相关领域的发展。
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水相中表面活性剂与盐类的物理化学关系及其在水处理过程中的作用关键词:表面活性剂溶液,物理化学性质,盐效应,表面张力,临界胶束浓度,流变性质概述:探讨无机盐类对表面活性剂溶液体系相态、表面张力、流变等性质的影响。
盐类的离子效应通过多种微观机理使微乳液相态、表面张力、临界胶束浓度、流变性质、浊点等物理化学性质产生明显变化,从而影响体系的动力学和热力学参数;较全面地考虑这些盐效应的影响对改善废水处理技术具有重要意义。
内容:1前言2000年1~9月我国共生产洗涤用品263万t,预计2000年可完成385万t,而主要原料之一表面活性剂LAS的年生产能力就有60万t左右。
表面活性剂最终将大部分以废水的形式,连同它乳化携带的其它环境污染物质排入水处理设施或者直接进入自然界,由此引起的环境问题已逐渐显现。
生活污水中的表面活性物质浓度增加,三次采油已将巨量表面活性剂注入地下,大部分洗涤工业的排水未经处理。
这些洗涤剂的使用和处理过程中的变化特点都是环境科学研究所面临的重要课题。
目前,关于表面活性剂的研究可大体分为两个领域,一是表面活性剂的使用,主要研究表面活性剂的合成、配方、使用环境条件等,该类研究具有广泛的应用背景,分布在化工、石油、煤炭、矿冶、医药、日用化学工业等众多的工业生产过程;另一方面是针对表面活性剂对环境影响和处理技术的研究,主要在环境领域中进行。
由于环境领域中的表面活性剂负载有很多未知的其它物质和较为复杂的存在条件,所以,课题的难度较大,进展缓慢,很多科学性问题得不到及时的探讨,已影响到该类废水的处理技术进程。
本文以环境领域中的表面活性剂处理为出发点,调查分析相关领域中的研究进展,尤其注意其中涉及多组分的物理化学研究内容,主要分析表面活性剂与无机盐类的相互作用的特点和影响,为该类废水的处理技术与装备提供理论服务;另一方面,水处理的许多过程,许多环节需要物理化学研究成果的指导,所以关注和学习吸收表面活性剂方面的研究进展,有助于水处理技术的改善,科学性的提高。
2 无机盐对表面活性剂溶液胶束性质的影响 2.1 微乳液相态的变化微乳液是油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成的各向同性、透明的、热力学稳定的分散体系,液滴被表面活性剂和醇的混合膜所稳定,中相微乳液的形成对采油过程中提高驱油效率有重要意义。
从环境学的角度来讲,则要破坏其稳定性,使得表面活性剂分子所携带的污染物由溶液中分离出来,所以研究微乳液的稳定性影响因素具有重要意义。
无机盐是微乳液相态的重要影响因子。
表1给出了无机盐与相态关系的研究结果。
注:下相微乳液是指与剩余油相相平衡的微乳液;中相微乳液是与剩余油相、剩余水相相平衡的微乳液,它几乎含有全部表面活性剂;上相微乳液是指与剩余水相相平衡的微乳液。
微乳液类型的变化受体系中N a Cl浓度的影响,微乳液的聚集数增加,对油的增溶量变大;另外N aC l浓度的增大可进一步压缩微乳液液滴的双电层,降低液滴间斥力,有利于液滴接近和聚结,凝聚的增加导致以上现象的出现。
郝京诚等人对阴离子表面活性剂双十八烷基二甲基氯化铵(DO D MA C)和溴代癸基吡啶(D PB)复配时中相微乳液的形成和特性作了研究,发现形成中相微乳液盐宽(ΔS)和最优含盐度(S*)与表面活性剂的复配比有关。
最优含盐度定义为在微乳液液相中油水具有相同的加溶作用,可用来定量相性质的变化。
M o rt e nG.A a rr a等人研究了阴离子表面活性剂SD S和A AS系统的相态,结果表明二价离子要比一价离子的最优含盐度低,不同离子引起的最优含盐度如下:N a+>K+>M g2+>C a2+。
这种现象的产生是化合价和水合半径共同作用的结果,化合价升高及水合半径降低都会使最佳盐度降低;检测不同离子的分布,发现N a+和C l-更易于分布于过量水相中,而K+、C a2+、M g2+则更易于进入微乳液相中的水。
2.2 对界面张力的影响在水处理的气浮、吸附等涉及相界面现象的操作单元中,表面张力是重要的表征参数和工艺依据。
影响表面活性剂体系界面张力有三个因素:两相之间的极性差异越小,界面张力越小;表面活性剂在界面的吸附量越大,界面张力越低;表面活性剂在油水两相中的分配系数越接近于1,界面张力越低。
以γm o和γm w分别表示中相微乳液与剩余油相、中相微乳液与剩余水相间的界面张力。
李干佐、陈咏梅等人的研究结果表明界面张力γm o和γm w随着N a Cl浓度的增加分别呈下降和上升趋势。
前者是由于N aC l浓度增加,压缩液滴双电层,降低液滴间斥力,有助于表面活性剂分子移向油相,增加了表面活性剂分子在剩余油相/中相微乳液界面上的吸附量,减小两相极差造成的,后者则相反。
I.U.V ak a re l sk i的研究结果证明,离子强度为0.024M的N a Cl、C a Cl2、A lC l3不仅能降低SD E2S表面活性剂溶液的表面张力值,且随着离子化合价升高,表面张力达到平衡值的时间变短。
2.3 对流变性质的影响流变性质是液相传质乃至反应动力学的计算参数之一,更是流场力学调控的定量依据。
表面活性剂溶液体系的流变性质对传质过程有重要影响。
S hi ge y os h i Mi y ag is hi等认为N a Cl浓度较低时,表面活性剂溶液粘度几乎不受影响;只有当N aC l浓度达到阈值附近时,粘度才受其影响急速上升。
蒲敏等发现在阴离子表面活性剂A E S-N aC l溶液中,两者质量浓度较低时,体系粘度基本上随两者浓度升高而增加,整体近似指数关系;但在N a C l浓度较高时,体系粘度变化比较复杂。
盐类可使微乳液的稳态粘度下降,盐离子浓度很低时能压缩微乳液界面上的扩散双电层,使扩散层变薄,同时又减少了溶剂化性能,使体系粘度下降;另外高价金属离子对表面活性剂的破乳作用也是降低粘度的一个因素。
盐类还有利于负触变性的增强,如盐可降低油酸钾在水中的溶解度,并增强羧酸基之间及羧酸和醇之间的缔合;对负触变性的影响程度还与水油比及盐的价态有关。
徐桂英等人对流变性研究时发现,含无机盐的石油磺酸盐胶束溶液显示出假塑性特性,盐使体系的非牛顿性增强。
Y u nt ao Hu等人研究了含有12.5m M水杨酸钠,浓度为5m M的减阻阳离子表面活性剂(TT AA)溶液中,各种金属离子及化合物对其粘弹性的影响。
在一个恒定的剪切速率下,粘度随着Zn(OH)2、Cu(OH)2、Fe(O H)3的加入而单调上升;但在Zn(O H)2浓度上升时没有显著变化,而随着C u2(O H)2CO3及F e(O H)3的浓度的增加而急剧下降。
这是因为不溶性颗粒物的吸附及铜化合物与水杨酸钠之间的反应。
C u2+、M g2+不改变稳态粘度,而N a+、Z n2+、C a2+在低剪切速率时可显著地降低粘度。
S h ig e yo sh i M iy a gi sh i等人的研究提供了微观技术方法,他们用荧光探针技术测量了含有N aC l的四种N-十二烷醇氨基酸表面活性剂的微粘度、胶束聚集数N、临界胶束浓度,认为微粘度不仅受手性分子的猝灭机理影响,还与其增溶部位有关。
结果表明微粘度随Na Cl浓度的增加而升高,并且最终达到一饱和值。
研究还发现在微粘度与Na Cl浓度的曲线上有两个折点,第一、二个折点分别被解释为胶束生长和胶束间相互作用的开始点。
N值在第一个折点后急剧上升,溶液粘度则在第二个折点后开始增加。
2.4 对临界胶束浓度(cm c)的影响临界胶束浓度及相变特征与水的混凝、水的过滤、、膜过程的关系非常密切。
无机盐对胶束行为的影响一直是胶体化学的研究重点之一,也是表面活性剂应用方面的重要课题。
最近研究指出,无机盐对临界胶束浓度的影响可表示为:(1)或者:(2)式中:K,a,b-均为系数;c-常数;表面活性剂,盐,温度一定;K值-常数,K值主要受憎水基的盐析效应所影响,其次也受亲水基的影响式(1)主要适用于非离子表面活性剂,式(2)则适用于离子表面活性剂。
魏锡莲等人对表面活性剂N-脂肪酰基谷氨酸钠(FA G)复配体系进行研究后发现,表面活性剂溶液的cm c值随N aC l浓度升高而下降,N a C l与表面活性剂具有同样的Na+,增加N aC l使F A G单钠离子胶团的扩散双电层厚度减小,从而使胶团易生成,临界胶束浓度下降。
S h ig e yo sh i M iy a gi sh i等人的研究结果也表明c mc值随N aC l浓度升高而降低,N aC l含量较低时l o g(cm c)与l og(Na)之间存在线性关系,且几种表面活性剂的斜率绝对值是L a u-Le u和L a u-Ph e的比L a u-V al、L a u-Gl y的小;较大的绝对值(约1.2~2)表明N aCl对cm c有盐析效应。
而当氨基酸表面活性剂的氨基酸比缬氨酸大时胶束生长及胶束间相互作用开始时的N aC l浓度随着氨基酸基长度的增加而降低。
S t ep ha n ie B.V el e go l发现K Br要比K Cl更容易使阳离子表面活性剂溶液的cm c值下降。
2.5 无机盐对非离子表面活性剂溶液浊点的影响在一些使用萃取及其它相转移或相变的水处理技术中,温度控制需要相变理论的指导。
表面活性剂非均相混合物,在温度低于某点又变为均相时的温度称为浊点,浊点升高意味着盐溶,它对某些具有较低c mc值的非离子表面活性剂来讲是很重要的。
Ha ns Sc ho t t 对非离子表面活性剂(T X-100)溶液的浊点受无机盐离子的影响进行了研究。
浊点随着离液序列高的阴离子摩尔浓度的升高出现一最大值,上升部分代表盐溶,是浊点温度升高与此类离液离子对水结构破坏的共同作用;下降部分代表Na+的盐析作用。
几种离液离子提高浊点的能力如下:而非常弱的L e wi s碱却能降低浊点并与其摩尔浓度成正比,可能是它加强了水的结构并在所有浓度都存在盐析。
在过渡金属阳离子对浊点的影响研究中,共使用了9种硝酸盐和2种硫酸盐。
所有金属离子都使表面活性剂与其醚复配体系的浊点增大,然而,除了A g+之外,对浊点的增大作用均不如不属于过渡金属的L i+、二价、三价离子。
Ha n sS ch o tt认为多数过渡金属离子比较平均化的弱盐溶能力是由表面活性剂醚群和水对其共同位置的竞争作用造成的。
除了银之外,所有用到的过渡金属硝酸盐都形成了含有三到九个水分子的稳定水合物固体,这种现象表明了阳离子与水具有很高的亲和性。
只有A gN O3不能形成稳定的水合固体,A g+与水的低亲和性导致了其与表面活性剂上醚群相对较高的亲和性。
2.6 对吸附行为及其他过程的影响D.M.N ev sk a ia等人研究了Na Cl及Ca C l2对非离子、阳离子表面活性剂吸附的影响。