文档介绍：水(CTAB)/油(苦味酸硝基甲烷)/水体系
液膜振荡研究
陈添程
理学院应用化学(精细化工)
2002141027
指导老师:周莉汤皎宁
〖摘要〗本文通过对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/苦味酸+硝基甲烷
体系详细而系统的研究,旨在探求一种全新稳定的振荡体系。本文首先研究十
六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/苦味酸硝基甲烷体系是否存在液膜振荡;证实
后,改变体系中 CTAB、苦味酸的浓度,总结振荡曲线的变化规律;进一步探
讨不同添加物、不同醇等协同物对液膜振荡的影响;在此基础上,比较两种体
系:十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/苦味酸硝基甲烷体系与十六烷基三甲基
溴化铵(CTAB)/苦味酸硝基苯体系的振荡异同;最后部分对液膜振荡进行了
理论解释。
〖关键词〗十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、苦味酸、
硝基甲烷、液膜振荡
Study on Oscillation of Liquid Membrane
Water(CTAB)/Oil(Picric acid+nitromethane) / Water
Abstract A detailed and systematic study on the oscillatory regulation of the system
of Water (CTAB)/Oil (Picric acid+ nitromethane) / Water is done. First search whether
the system—Water (CTAB)/Oil (Picric acid+ nitro methane) / Water exists Liquid
Membrane. After confirmed, measure the regulation of oscillation curve by
changing the concentration of CTAB or picric acid; Study the interaction between
different electrolyte 、different alcohol and Liquid membrane oscillations .Third,
compare the oscillatory regulation of two system: CTAB / Picric acid + nitromethane
and CTAB / Picric acid + nitrobenzene. Finally, explain the reason of Liquid
Membrane in theory.
1、前言
液膜振荡原理
液膜振荡是指:在互不相溶的油水两相间,表面活性剂自发迁移引起油水
界面各种性质的周期性变化[1]。具有表面活性剂单分子层的油/水界面的液态
膜显示界面电位的振荡,可通过测量电势、表面张力、电导率、PH 值的变化
1
来监测振荡状况,在此过程中,表面活性剂从水相转移到油相[2]
关于液膜振荡的本质,目前基本上有两种说法:
一种:界面流体力学的 Marangoni 效应
分子对流界面吸附分子扩散界面脱附分子对流
Marangoni 效应理论最早由 Nakache 等人提出。
其过程可表述如下:初始时, 表面活性剂在溶解度较小的水相中,在乙醇
等的作用下, 自发地向溶解度较大的有机相中迁移。在迁移的过程中, 由于表
面活性剂分布不均, 必将造成界面处局部表面活性剂浓度升高, 相应地该处
的表面张力降低, 这样就形成了界面张力梯度。结果表面活性剂分子从低表面
张力处向高表面张力处移动。由于粘度的作用, 界面处表面活性剂分子的移动
不能孤立于本体流体。因此界面附近的流体相应地受到牵引, 于是产生界面流,
使界面紊乱,表面张力高处的表面活性剂分子离开界面进入油相, 使界面膜破
坏。而从表面张力低处来的表面活性剂分子又补充到该处, 使表面张力得到恢
复, 表面膜得以修复。如此界面膜周期性地破坏和形成, 就形成了液膜振荡[3]
另一种:化学本质
迁移到油相
胶束单分子膜反胶束单分子膜
以化学反应为主的机理是由吉川研一提出的。该机理的主要内容为: 表面
活性剂分子在水溶液中以胶束的形式存在, 与油相中的有机反离子同步向界
面迁移, 并在界面处缔合,然后迅速转移到油相中, 形成反相胶束, 如此形成
周期性振荡。当表面活性剂为非离子型表面活性剂时,