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烷基糖苷檸檬酸單酯二鈉鹽水溶液的動態(tài)表面張力測定及影響因素（上）
來源：應(yīng)用化工 瀏覽 496 次 發(fā)布時間:2025-08-21
隨著新一代的世界級綠色表面活性劑烷基糖苷(APG)市場價格的合理回歸，其衍生物的合成及應(yīng)用成為了研究熱點之一。檸檬酸酯鹽類表面活性劑具有優(yōu)良的乳化、分散和增溶能力，且無刺激，生物降解性好，廣泛應(yīng)用于化妝品、洗滌劑、紡織等行業(yè)，市場前景廣闊。我國檸檬酸產(chǎn)量巨大，將烷基糖苷與其反應(yīng)得到烷基糖苷的檸檬酸單酯鹽，不僅消除了長鏈烷基糖苷水溶性差的缺點還保留了烷基糖苷與檸檬酸酯低刺激與良好的生態(tài)安全性和相容性特點，具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)于烷基糖苷檸檬酸單酯鹽(AG—EC)的研究主要集中于合成路線及泡沫乳化等應(yīng)用性能。而在許多領(lǐng)域中，比如農(nóng)藥、紙張、織物的快速潤濕時，使用的表面活性劑并沒有達到平衡狀態(tài)。在生活、生產(chǎn)領(lǐng)域中，動態(tài)表面張力(DST)的作用重大，也成為了研究熱點之一。陳正國等利用動態(tài)表面張力為手段研究了磺酸聚醚型高性能減水劑結(jié)構(gòu)與表面性能的關(guān)系。劉東亮系統(tǒng)研究了動態(tài)表面張力和印染加工之間的關(guān)系。孫軍等。以動態(tài)表面張力為手段研究了表面活性劑在造紙行業(yè)簾式涂布中的應(yīng)用。劉杰等研究了烷基聚糖苷水溶液的DST，計算了DST的各項參數(shù)。高于洋等研究了烷基糖苷磺基琥珀酸鹽水溶液的動態(tài)表面特性并研究了烷基糖苷磺基琥珀酸鹽在水溶液中的擴散控制模式。
烷基糖苷檸檬酸單酯鹽不僅含有烷基糖苷中的葡萄糖親水基，還含有檸檬酸中羧基親水基，見圖1。
圖1烷基糖苷檸檬酸單酯鹽結(jié)構(gòu)
作為一種具有特殊結(jié)構(gòu)的新型綠色表面活性劑，本文主要研究烷基糖苷檸檬酸單酯鹽水溶液的動態(tài)表面張力，對DST曲線用rosen模型進行了處理，并研究了不同烷基鏈長、不同濃度、不同溫度、不同無機鹽濃度對其DST的影響。
1實驗部分
1．1試劑與儀器
月桂基糖苷檸檬酸單酯鈉鹽(AG．EC12)、癸基糖苷檸檬酸單酯鈉鹽(AG-EC10)、辛基糖苷檸檬酸單酯鈉鹽(AG．EC08)，純度>95％，均為自制；氯化鈉，分析純；去離子水，自制。
Delta-8全自動高通量動態(tài)表面張力儀；HH-501A超級恒溫水槽。
1．2實驗方法
1．2．1平衡表面張力的測定
以去離子水為溶劑配制不同濃度的AG．EC溶液，靜置12 h后利用krussK12表面張力儀通過wilhelmy吊片法測定其平衡表面張力?？刂迫芤簻囟?254-0．3)clC，測定前去離子水校準(zhǔn)表面張力儀至(72±0．3)mN／m。由表面張力()一濃度對數(shù)(1gc)圖，可得AG．EC在水中的臨界膠束濃度(cmc)以及cmc下的表面張力(一)。
1．2．2動態(tài)表面張力的測定
配制不同濃度的AG—EC溶液后利用動態(tài)表面張力儀最大泡壓法測定其DST。
Rosen在研究DST隨著時間的變化時，提出了一個模型：將DST．]gt曲線分為連續(xù)的四段：誘導(dǎo)區(qū)、快速下降區(qū)、介平衡區(qū)和平衡區(qū)。并且以ti表示誘導(dǎo)區(qū)結(jié)束時刻，t表示介平衡區(qū)開始的時刻。前三個時段表明了瞬時DST的變化情況。誘導(dǎo)區(qū)、快速下降區(qū)和介平衡區(qū)三個時段的表面張力符合經(jīng)驗方程(1)。
其中，即純?nèi)軇┑谋砻鎻埩?，即t時刻表面活性劑溶液的表面張力，即介平衡時表面活性劑溶液的表面張力。n與t均為動態(tài)表面張力特性參數(shù)，是常數(shù)。t與時間的單位相同，n是無因次量。t的值即達到。與7數(shù)值之和的一半所需要的時間，其與表面活性劑的濃度有關(guān)，當(dāng)表面活性劑濃度升高時，t減小。
對式(1)兩邊取對數(shù)得：
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖能夠得到n、t值，并通過以下方程得到另外一個參數(shù)尺的值：
參數(shù)R為表面活性劑溶液表面張力值達到其介平衡時表面張力值一半時的時間值。參數(shù)尺代表了其表面張力下降的快慢，R越大，說明其動態(tài)表面活性越好。
2結(jié)果與討論
2．1平衡表面張力及cJ，lc 25℃時，AG—EC水溶液平衡表面張力隨AG．EC濃度的變化見圖2。
圖2 AG—EC的平衡表面張力
由圖2可知，AG．EC12、AG—EC10、AG—EC08在25cc時的cmc分別為0．226，1．038，5．104mmol／L，其y分別為31．94，33．60，29．72mN／m，表明烷基糖苷檸檬酸單酯鹽水溶液在臨界膠束濃度時具有較高表面活性。在濃度較低時，疏水鏈較長的AG．EC溶液的平衡表面張力更低，是由于較長烷基鏈的表面活性劑更容易吸附在溶液表面。而在達到cm,c后，AG-EC10的平衡表面張力最高可能是表面層吸附的大量表面活性劑之間分子間力與靜電力共同作用的結(jié)果。