粘度法研究極性有機(jī)分子與表面活性劑聚集體之間相互作用.pdf

1、表面活性劑分子一般總是由非極性的、親油(憎水)的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的、親水(憎油)的基團(tuán)共同構(gòu)成的兩親分子，在水溶液體系中會自組裝形成膠束。表面活性劑自組裝是其最重要的特征，也是其眾多實際應(yīng)用的基礎(chǔ)。極性有機(jī)分子如醇、胺或者酸等對溶液中表面活性劑自組裝行為有著顯著的影響。本文系統(tǒng)測定了溴化鉀與陽離子型表面活性劑TTAB以及聚氧化乙烯與陰離子型表面活性劑SDS復(fù)合體系的粘度行為，討論了有機(jī)小分子的存在對表面活性劑自組裝行為的影響，取得的研究

2、結(jié)果具體如下： 首先，我們利用稀溶液粘度法研究了有機(jī)脂肪醇和酸對陽離子表面活性劑TTAB(0.1M)自組裝行為的影響。體系中無溴化鉀添加劑時，TTAB(0.1M)溶液的粘度僅隨有機(jī)脂肪醇和酸濃度增加而線性增長，溶液中TTAB分子聚集成球狀膠束，在測量的濃度范圍內(nèi)，從粘度變化曲線圖上看不出脂肪醇和酸(C2、C3、C4)對TTAB球狀膠束的影響。體系中溴化鉀濃度為0.5M時，隨著脂肪醇和酸(C3、C4)濃度的升高，體系的粘度增大，當(dāng)

3、脂肪醇和酸到某一濃度時，出現(xiàn)一個峰值，濃度再增加體系濃度反而下降。但對乙醇和乙酸來說，體系隨其濃度的增大，在測量范圍內(nèi)，粘度一直降低。體系中KBr(0.5M)的加入，降低了TTAB分子親水基之間的靜電斥力，利于膠束疏水內(nèi)核更緊密的排列，體系表面活性劑分子聚集成棒狀膠束。由于膠束疏水性的增加，脂肪醇和酸(C3、C4)的疏水基團(tuán)和膠束疏水內(nèi)核疏水作用增強，它們首先吸附在膠束柵欄層上，C4還能進(jìn)一步增到膠束內(nèi)核，是棒狀膠束尺寸增大，粘度上升。

4、但是脂肪醇和酸(C3、C4)濃度的持續(xù)增大，在柵欄層吸附飽和后，它們分子主要溶解在水中，破壞了水分子間氫鍵也改變了溶劑的性質(zhì)，表面活性劑分子親水親油平衡被打破，疏水基團(tuán)在這種混合溶劑中的憎水性減弱，使得聚集體的尺寸減小，最終變成球狀膠束，粘度降低。乙醇和乙酸由于烷基鏈太短，親水性太強而不能在膠束上吸附，它們只能降低溶劑的極性，引起膠束疏水內(nèi)核疏水作用減低，棒狀膠束形狀和尺寸有發(fā)生微小變化，在研究的范圍內(nèi)，粘度一直呈下降趨勢。 其

5、次，利用聚氧化乙烯(PEO)/十二烷基硫酸鈉(SDS)復(fù)合體系為探針研究了不同碳鏈長度的醇與SDS膠束之間相互作用，具體做法是將醇加入到PEO/SDS復(fù)合體系水溶液中，通過PEO高分子鏈構(gòu)象變化引起溶液粘度的改變來反演醇與SDS膠束之間相互作用。結(jié)果表明：隨著乙醇或者丙醇的加入，溶液的相對粘度基本保持不變；但是隨著丁醇、戊醇和己醇的加入，溶液的相對粘度逐漸降低，碳鏈越長，溶液相對粘度下降的越快。丁醇、戊醇和己醇插入到膠束疏水微區(qū)屏蔽了P