表面活性劑對含氮芳香烴的增溶作用研究.pdf

1、本文研究了表面活性劑的基本性質(zhì)，并分別研究了其對焦化和印染行業(yè)特征污染物中常見含氮污染物的增溶特性。探討不同表面活性劑的臨界膠束濃度（CMC）、膠束熱力學參數(shù)等性質(zhì)。并從增溶條件優(yōu)化、動力學方程、核磁共振氫譜圖（1H NMR）等角度分別分析 SDS、Tween80、Span20、TX-100、鼠李糖脂五種表面活性劑對吲哚、喹啉、苯胺、偶氮苯等的增溶特特點及增溶原理。主要結(jié)果有：
　　1.增溶熱力學實驗表明：表面活性劑 SDS和鼠李

2、糖脂的 CMC受溫度影響較大，而 Tween80、Span20、TX-100等非離子表面活性劑的 CMC受溫度變化影響小。增溶過程均為自發(fā)進行（△Gomic＜0）。SDS和 Tween80的膠束形成過程中由放熱反應（△Homic＜0）過渡到吸熱反應（△Homic＞0）。在較低溫度下膠束形成過程為焓驅(qū)動，而在較高溫度下膠束形成過程為熵驅(qū)動。相同條件下，TX-100、Span20和鼠李糖脂的△Homic由吸熱反應（△Homic＞0）過渡為放

3、熱反應（△Homic＜0），這可能是由于水分子結(jié)構(gòu)受到表面活性劑親水鏈的破壞作用。TX-100和Span20的△Somic均為正值，表明在其膠束化過程中疏水基團周圍有序的水分子變得混亂無序。
　　2.核磁共振氫譜（1H NMR）實驗表明：SDS對吲哚和喹啉的增溶作用大于 TX-100；吲哚與喹啉同時存在時，與吲哚或喹啉單獨存在相比，SDS或 TX-100對其增溶作用較強，說明吲哚與喹啉兩種污染物共存時促進相互溶解。增溶動力學實驗表

4、明：向吲哚中添加了 Tween80和 SDS后，吲哚飽和濃度（C*）明顯增大，而 k1A變化不明顯，添加鼠李糖脂后的吲哚溶液C*減小，添加Spa n20和 TX-100后的吲哚溶液C*無明顯變化。喹啉溶液中添加 SDS、Twee n80和 Spa n20后，喹啉飽和濃度（C*）明顯增大，而 k1A除 Tween80和 Span20減小外，其他均無明顯變化。正交實驗表明：在五種表面活性劑對吲哚的增溶過程中，SDS的增溶效果最佳，其最佳增溶

5、條件為溫度313.15 K、pH5、離子濃度20 g·L-1，增溶濃度為8.2 g·g-1·L-1；在五種表面活性劑對喹啉的增溶過程中，鼠李糖脂對喹啉增溶效果最佳，其最佳增溶條件為溫度318.15 K、pH3、離子濃度0 g·L-1，增溶濃度為30.7 g·g-1·L-1。
　　3.核磁共振氫譜（1H NMR）實驗表明：SDS對苯胺和偶氮苯的增溶作用大于TX-100，苯胺與偶氮苯同時存在時，與苯胺或偶氮苯單獨存在相比，SDS或 T

6、X-100對其增溶作用較強，說明苯胺與偶氮苯兩種污染物共存時促進相互溶解。增溶動力學實驗表明：苯胺溶液中添加了SDS和鼠李糖脂后，苯胺飽和濃度（C*）明顯增大，而k1A無明顯變化；添加了 Tween80、TX-100的苯胺溶液 C*減小，而 k1A變化明顯。添加表面活性劑后的二苯胺溶液 C*均增加，其中添加鼠李糖脂增加最明顯。添加了表面活性劑后的偶氮苯和氫化偶氮苯溶液 C*均增加，其中 TX-100對偶氮苯和氫化偶氮苯的增溶效果明顯增大