Gemini型酯基季铵盐表面活性剂复配体系表面化学性质研究

赵学萃（谱尼测试科技（天津）有限公司，天津300000）

1 实验部分

1.1 药品

三亚甲基－双(十酰氧乙基二甲基溴化铵)(Ⅱ-10-3)，自制，经纯化处理，纯度＞98%；

十二烷基七聚氧乙烯醚乙酸,分子式：C12H25O-(CH2CH2O)7-CH2COONa，广州创越公司，工业级，与氢氧化钠中和后重结晶提纯3次使用；

纯化水；溴化钠（分析纯）

1.2 仪器设备

滴体积法表面张力仪(自制)：玻璃注射器、毛细管(半径为0.1345cm)、量筒、恒温水浴缸；超声波清洗器；RF-5301PC 荧光光度计，日本岛津。

2 结果分析

2.1 阴离子表面活性剂作用下表面化学性质的结果与讨论

利用滴体积法测定Ⅱ-10-3在与AE7C-Na在不同摩尔比时的表面张力结果如表1。

表1 Ⅱ-10-3与AE7C-Na(0.1MNaBr)在不同摩尔配比下的lgcmc和γ值

表2 计算Ⅱ-10-3/AE7C-Na（0.10MNaBr）混合水溶液的协同效应参数的相关参数（25℃）

表3 .Ⅱ-10-3/AE7C-Na（0.10MNaBr）混合水溶液的分子相互作用和协同效应参数（25℃）

由表1 数据可知，随着AE7C-Na 在溶液体系中摩尔含量的增大，非等摩尔比例的阴阳离子表面活性剂显示出高表面活性，其临界胶束浓度cmc 及表面张力γ 值都有显著降低。由此可见，阴、阳离子表面活性剂之间的强烈电性相互作用，使混合物的表面活性大大增加。

2.2 阴离子表面活性剂作用下相互作用参数讨论

两种表面活性剂的协同效应不仅与其相互作用的强弱有关(由β 值可测得)，还与组成混合物的单一表面活性剂的性质有关[2]：

βσ是负值；(c01/c02)|βσ|＞|ln(C°1/C°2)|,C°1、C°2是达到同一表面张力值时表面活性剂1、表面活性剂2的浓度。

在混合物中，降低表面张力效率的协同效应的程度可由降低到指定表面张力的摩尔浓度的减少的最大值确定。(C°1–C12,min)/C°1或1-(C12,min/C°1),C12,min 是能产生指定表面张力值的混合表面活性剂的最小浓度。C°1是指更有效率的浓度。C°1–C12,min可以由下列关系式求得：

1-(C12,min/C°1)的值越大，协同效应的程度越大。

温度298K 时，βσ是负值，βm是负值，βσ-βm也是负值，而且|βσ|＞|ln(C°1/C°2)|，结果显示，|βσ|＞|ln（C10/C20）|=0.18，符合增效条件。因此，阴、阳离子表面活性剂复配时显示出较大的协同效应。（见表2、表3）

2.3 阴离子表面活性剂作用下胶束聚集数的结果与讨论Ⅱ-10-3/AE7C-Na(外加0.1mol/LNaBr)的胶束聚集数变化规律

表4 .Ⅱ-10-3/AE7C-Na在不同摩尔比情况下的胶束聚集数

由上表得出，Ⅱ-10-3/AE7C-Na在不同摩尔比的情况下,其胶团聚集数没有明显的变化规律。这是因为这两种表面活性剂的结构所决定的。其分子间相互作用不同于普通的离子型表面活性剂复配体系，主要受分子结构影响[3]。

3 结语

通过测定Gemini 酯基季铵盐表面活性剂(Ⅱ-10-3)溶液的表面张力(γ)，得到γ～lgc 曲线，采用稳态荧光猝灭法测定表面活性剂溶液的胶束的微极性曲线，研究了Ⅱ-10-3与阴离子表面活性剂AE7C的复配体系的协同效应。由此可以得出如下的结论：Ⅱ-10-3/AE7C-Na 溶液体系具有形成胶束能力的协同效应；对于Ⅱ-10-3/AE7C-Na 复配体系，其分子间相互作用不同于普通的离子型表面活性剂复配体系，主要受两者的分子结构影响；测定了单一表面活性剂AE7C-Na及复配之后表面活性剂的胶束聚集数,测定结果说明单一表面活性剂的胶束聚集数大于复配之后的胶束聚集数。