溶液表面吸附实验的再讨论

在溶液表面吸附实验中,乙醇和正丁醇水溶液具有不同的吸附行为,但是从?–c曲线上很难判断,实验测量条件选择不当可能导致错误的结果。鉴于吉布斯吸附等温式与朗格缪尔吸附等温式并不具有相容性,不宜采用任何数学方程或物理模型进行数据拟合。建议实验数据处理方法如下:对?–nc关系手工拟合曲线,做到单调、平滑;在拟合曲线上密集读点后重新绘制?–lnc关系曲线;求出各点的导数(?σ/?lnc)T;采用吉布斯吸附等温式(38)=-(?σ/?lnc)T/(RT)计算表面吸附量。在计算溶质分子横截面积时,应考虑本体溶液浓度c对表面层溶质分子密度的影响。

用MATLAB处理溶液表面张力实验数据

介绍了用MATLAB处理表面张力测定实验数据的方法。通过这样的教学 ,能更好地达到实验教学的目的。

“溶液表面张力的测定“数据处理方法的改进——γ—c函数关系式的拟合方法

用计算机改进溶液表面张力的测定实验的数据处理方法,直接拟合γ-c函数关系式,不用作图,大大节约了数据处理时间.同时,由于避免了手工作图的误差,从而保证了数据处理结果的准确性.介绍的拟合步骤可适用于一般非线性问题的拟合计算.

溶液表面吸附实验数据的计算机非线性拟合法处理

通过Gibbs公式与Langmuir等温式的结合 ,对溶液表面吸附实验进行数据处理 ,得到两组分稀溶液表面张力σ与溶液浓度c关系式。用计算机进行非线性函数拟合代替传统的作图、作切线、再直线拟合的方法。该方法具有简单快捷。

利用中性离子散射能谱仪测定溶液表面分子结构

中性离子散射能谱仪(NICISS)可以测定20,nm厚度的表面层内各种元素的浓度分布图像,分辨率在埃米级.这种方法可以在分子水平上分析溶液和高聚物等软物质的表面结构,是一种有效的表面分析工具.利用这一工具,研究了四丁基溴化膦甲酰胺溶液的表面结构.从NICISS谱图得到了用来标记表面活性剂离子与溶剂原子的信号,并将其转化为溶液表面层内各组分的浓度随深度变化的图像.利用这些图像(包括阳离子、阴离子以及溶剂)进一步对溶液的表面分子结构进行了详细分析,发现溶质分子在表面上发生正吸附,其正负离子在表面层内形成了双电层.

两亲分子在溶液表面吸附层中的构象和熵模型

以吸附热力学结果为依据,建立两亲分子在溶液表面上的统计热力学的吸附熵模型,并阐明吸附层中分子的构象.首先,从吸附自由能计算两亲分子中烃基露出表面的程度;然后应用分子内转动-振动光谱数据所得的熵求出两亲分子在吸附过程中的熵变,并与偏克分子吸附熵的实验值进行比较,以鉴定结论之合理性.对于所研究的油/水界面体系,应用吸附-定向排列效应所得结果与实验定量地相符;但是对于空气/水表面,分子的构象变化使模型复杂化,因为两亲分子的碳氢链部分地暴露出水面后,获得了一定的转动和振动自由度,而且分子还存在垂直振动.

计算机对丁酸溶液表面张力测定实验数据的处理

丁酸溶液表面张力的测定是物理化学课程中普遍开设的实验之一。该实验要求从以下几方面对实验数据进行处理:(1)作出溶液表面张力σ与浓度c的关系曲线;(2)在曲线上作出若干条切线并求其斜率dσ/dc;(3)用吉布斯吸附公式计算不同浓度时的吸附量Γ;(4)以c/Γ对c作图,从直线斜率求出饱和吸附量Γ_∞;(5)根据Γ_∞求出丁酸分子的横截面积。整个处理过程非常复杂,不仅工作量大,而且很难准确地作出切线。从学生的实验报告看,往往很好的一组σ—c数据,经过作图处理后得出的Γ规律不明显,处理效果很差。曾有人用计算机对该实验数据进行过处理,但由于是选用多项式对σ-c数据进行曲线拟合,结果很不理想,甚至在丁酸浓度较大时Γ出现负值。针对上述存在的问题。

NaBr对杂双子表面活性剂C_mOhpNC_8水溶液吸附和聚集的影响

以表面张力和荧光探针技术研究了NaBr对杂双子表面活性剂CmOhpNC8(m:10,14,16)水溶液性质的影响。结果表明,NaBr强烈促进了CmOhpNC8在气/液界面上的吸附和在水相中的聚集,其中c20在cNaBr≥10mmol/L时降到极低的微摩尔/升数量级,显示了相当高的降低水表面张力效率。在NaBr促进下,水溶液中CmOhpNC8表现出强烈的预胶团化行为。这些均是对应的2种单头基单烷烃链表面活性剂简单1:1混合所无法实现的,显示了在头基处引入短联接链形成杂双子结构的表面活性优势以及对盐效应的敏感性。

聚苯胺薄膜的溶液表面制备及室温氨气气敏性能

提出了一种基于溶液表面的聚苯胺(PANI)薄膜及气敏器件的室温制备方法,以苯胺单体、盐酸和过硫酸铵为原料通过氧化聚合在其水溶液表面直接获得质子化聚苯胺(PANI)薄膜,并利用薄膜的可转移特性构筑气敏器件.研究发现溶液的pH对PANI致密薄膜的形成至关重要,从而提出了质子化苯胺单体优先在溶液表面聚集和聚合的PANI薄膜形成机制.该薄膜气敏器件能够对NH_(3)进行有效的室温检测,且性能随薄膜聚合温度和聚合时间的变化呈规律性变化,优选制备条件下(pH=0.6,室温18℃,聚合60 min)的薄膜其检测下限为10^(-6),响应与NH_(3)浓度呈良好的线性关系,并具有良好的重复性、选择性、快速响应和有竞争力的响应值.该薄膜制备工艺体现了“绿色”制备思想,且薄膜能够大面积制备并具有优异的气敏性能,有望为PANI-基薄膜的制备与室温气体传感器的研究与应用提供一种新的思路.

高温低渗油藏中表面活性剂溶液渗吸效果影响因素研究

为进一步探究高温低渗油藏中表面活性剂溶液渗吸机理,以高温低渗的头台油田扶余油层为例,以渗吸过程中黏附功降低因子以及毛管力与重力比值N-1B为评价指标,通过实验研究了表面活性剂溶液组成、裂缝发育程度和岩石渗透率对渗吸效果的影响。结果表明:表面活性剂可有效改善岩心渗吸效果,但选择表面活性剂时,应在改变界面张力降低黏附功、提高洗油效率的同时兼顾界面张力对毛管力的影响,不应一味追求过低油水界面张力。类似扶余的低渗透裂缝性储层,随裂缝系统发育程度增加,毛管力与重力比值N-1B增大,基质岩石与裂缝系统之间的交渗速度加快,达到平衡时间缩短,渗吸采收率增加。实验岩心渗透率范围内,随岩心渗透率增加,油水交渗速度加快,渗吸达到平衡时间缩短,渗吸采收率增加。

FeSO_4溶液/表面活性剂/油准三元体系的研究

测试了 Fe SO4水溶液 /十二烷基磺酸钠 (SDS) +异戊醇 /二甲苯准三元体系的电导率与 SDS的含量 P(w/ % )、异戊醇与 SDS的质量比 Km 及水与 SDS的摩尔比 R三个结构参数的关系 ,并建立了它们的反相微乳液相图。系统地研究了体系的组成 ,如异戊醇和 SDS的质量比 Km、Fe SO4 溶液的浓度和 p H值、MMA的加入和温度 (T)对其反相微乳液相图的影响。结果表明准三元体系在形成反相微乳液的过程中 ,σ随 Km降低和 P增加而增大 ,随 R增大表现出明显的阈渗效应 ,发生阈渗效应的临界 R值为 4 ,远小于文献 [1,2

边界层中CTAB表面活性剂减阻水溶液的湍流特性

为阐明表面活性剂水溶液的减阻作用,使用LDV对零压梯度的二维湍流平机边界层中的CTAB表面活性剂水溶液的湍流特性进行了实验研究.结果表明:与牛顿流体相比,CTAB水溶液边界层的黏性底层增厚;主流时均速度分布有被层流化的趋势,对数分布域上移;主流方向速度湍动强度峰值减小,且远离壁面,在靠近边界层中部,出现第2峰值;垂直于主流方向的速度湍动强度受到了大幅度抑制,雷诺应力沿着边界层厚度方向几乎为零.结果说明CTAB水溶液具有减弱湍流湍动各个成分相关度的作用,从而能够使雷诺应力降低、湍流能量生成项减小最终降低流体的输送动力.

复配表面活性剂水溶液处理甲苯气体的研究

以非离子表面活性剂吐温-20(Tween-20)为主表面活性剂,添加助表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以及助剂氯化钠,形成复配水溶液吸收剂处理VOCs废气.以甲苯为VOCs的典型代表,研究了Tween-20,Tween-20/SDBS和Tween-20/SDBS/氯化钠3种水溶液吸收剂的临界胶束浓度(CMC)及其对甲苯去除率的影响.结果表明,当表面活性剂浓度达到CMC时,水溶液对甲苯的吸收效果开始明显增强,加入助表面活性剂SDBS和助剂氯化钠有利于甲苯的去除,同时可降低溶液的CMC,减少表面活性剂的用量,降低水溶液吸收法处理VOCs成本.当空气流量G为300mL/min、液体喷淋量L为75mL/min、进口甲苯浓度800mg/m3、温度T为30℃时,分别以Tween-20、Tween-20/SDBS(摩尔比1/4)和Tween-20/SDBS/氯化钠(摩尔比1/4/0.1)的水溶液为吸收剂,且浓度均为1CMC时,甲苯去除率分别为56%、70%和77%,三元复配表面活性剂水溶液的吸收效果最佳.

石英活化、浮选的溶液和表面化学

本文研究了存在Fe^(2+)、Mg^(2+)条件下,油酸浮选石英的行为。通过ζ一电位测定,根据Fe^(2+)、Mg^(2+)的溶液化学性质,结合浮选试验结果等综合分析表明:Fe^(2+)、Mg^(2+)活化石英,其主要活性物为一羟基金属离子,即Me(OH)^+。红外光谱表明:油酸与Fe^(2+)活化的石英表面作用后,石英表面存在有油酸铁(Ⅱ);并计算了Fe^(2+)、Mg^(2+)与油酸作用自由焓的变化,计算结果进一步表明:油酸与吸附在石英表面的金属离子发生了络合反应,从而生成金属油酸皂。

硼酸表面处理对ZnxMg_(1-x)O量子点自驱动光电探测器性能的影响

氧化锌材料(ZnO)因其独特的物理和化学性质在自驱动光电探测领域中展现出巨大应用潜力。然而,目前基于ZnO材料的自驱动光电探测器存在结构复杂、响应时间长、响应度低等问题,难以满足实际应用需求。本文构建了一种结构简单、响应速度快的ITO/ZnO量子点(QDs)/Au光电探测器,并提出了一种硼酸(BA)表面处理结合退火的处理工艺,成功降低了ZnO QDs薄膜中的表面态密度,提高了器件光电性能。器件在0 V下响应时间约为1 ms,开/关比达到104,响应度达到8.81 mA/W。将这一工艺应用在Mg2+掺杂ZnO量子点基光电探测器中,同样提高了器件的比探测率和响应度,获得了具有0.93 ms上升时间的高响应速度自驱动光电探测器,Mg2+掺杂量越高,器件的上升时间越短。这项工作证实了BA表面处理结合退火处理工艺对化学合成的ZnO材料性能具有普遍提升作用,有望广泛应用于ZnO基紫外光电探测器的性能优化中。

表面活性剂水溶液弹性湍流特性实验研究

弹性湍流是本世纪初发现的一种新的流动现象,发生在具有弯曲流线的粘弹性流体低雷诺数流态下,对其发生机理和特性的认识还很匮乏.利用传统的二维低速粒子成像测速仪和高速动态粒子成像测速仪(PIV)实验研究了自由面旋转流中的弹性湍流的统计特性.对PIV测得的低雷诺数表面活性剂(十六烷基三甲基氯化铵)溶液粘弹性流体旋转流中水平面和子午面内的速度场进行了流型观测.结果表明实验测量的弹性湍流以大涡运动为特征,表现出在时间上随机而在空间上光滑的特性.

表面活性剂溶液法回收废白土中油脂的研究

用表面活性剂溶液法回收废白土中油脂 ,油脂回收率可达 96%。讨论了表面活性剂的选择、作用原理、工艺条件的设计以及提取温度。

表面活性剂减阻水溶液在紊流边界层中的流动结构

为揭示表面活性剂减阻水溶液在边界层中的减阻力学特性,使用二维激光多普勒测速仪(LDV)对十六烷基三甲基溴化铵和伴随盐水杨酸钠的减阻水溶液在零压梯度紊流平板边界层中的流动结构进行实验研究。结果发现,与水流相比,减阻水溶液的主流方向脉动强度峰值出现位置远离壁面,在靠近边界层中部,出现第二峰值,并处于非“剪切诱导状态(SIS)”;雷诺应力的象限构成中,上喷流(Ejection)和下扫流(Sweep)的贡献明显被抑制以致使雷诺应力沿整个边界层内部基本为零;在主流速度脉动能谱中,低频运动强度大于水流,而高频运动强度低于水流。结果说明表面活性剂减阻水溶液具有降低紊流脉动各个成分相关度、提高流动结构尺度的作用。

中等质量分数CTAC表面活性剂溶液减阻性能实验研究

表面活性剂减阻由于其机械、化学、光、热稳定性 ,越来越为工程界所重视。文中开展了目前较少研究的中等质量分数 (采用 170、 80 0 μg g两种质量分数的溶液 )CTAC (Cetyltrimethylammoniumchloride,十六烷基三甲基氯化铵 )溶液与伴随离子 (Sal+ )共存条件下的减阻实验。研究表明 ,在一定CTAC及伴随离子质量分数范围内 ,溶液的减阻性能随CTAC及伴随离子质量分数的增加而下降 ;伴随离子在高雷诺数区域对减阻效应几乎没有影响 ;溶液的减阻性能曲线没有明显的“发生 (onset)”点。

土壤中苯系物在表面活性剂溶液中的解吸研究

选用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠(LAS和SDS),阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)和非离子表面活性剂(AEO-9和SA-20)对污染土壤进行解析试验。研究了用表面活性剂解吸土壤中的苯系物,从而为淋滤冲洗被石油污染的农田提供理论依据。试验表明,阴离子表面活性剂对苯系物的去除效率达95%,非离子表面活性剂对苯系物的去除率达85%,而阳离子表面活性剂无明显去除效果。