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微乳体系中液滴间互相作用与第二维里系数

已有 3118 次阅读 2011-6-30 19:38 |系统分类:科研笔记

    研究发现液滴间存在一种相当强的短程相互作用,是邻近两个液滴的表面活性剂的疏水链相互交叉渗透产生的,远大于范德华作用。这种相互作用的研究一直备受关注。

流体和流体混合体系的第二维里系数(B2)是重要的宏观热力学量与体系中粒子的尺寸和粒子间的相互作用密切相关精确测量微乳液的B2可以获得液滴的尺寸和液滴间的相互作用的信息测定B2的方法有很多,文献报道过的实验方法有动、静态光散射小角中子散射X射线衍射粘度测量电导率测量介电常数测量滴定量热等。这方面理论研究也有不少,如PincusHuang RouxKimBothorelKoper等都有建立模型进行研究。

区分焓贡献和熵贡献以及研究各自与微乳组成的关系对于了解液滴间相互作用的机制十分重要而其中一个重要途径是精确测量B2随温度的变化率或B2与硬球B2之差随温度的变化率

静态光散射是公认的测量维里系数最精确的实验方法之一但其测量精度受制于溶剂与溶质的折射率之差适当选择一个溶剂使溶液折射率随溶质浓度的变化率尽可能大非常关键

文献报道,用静态光散射法研究AOT//甲苯微乳体系,实验获得B2并利用B2与温度的关系得到液滴的相互作用焓和熵,由结果说明该体系液滴间表面活性剂疏水链相互交叉渗透的能量变化为负值,该交叉渗透为焓驱动。

献《Second Virial Coefficient of bmimBF4/Triton X-100/ Cyclohexane Ionic Liquid Microemulsion as Investigated by Microcalorimetry报道,第一次利用微量热法获得B2,用ITC测得其稀释焓并基于硬球相互作用势假设计算出B2。利用了加盐或不加盐的Triton X-100/ Cyclohexane离子液体微乳液具有不同的渗透性来确定其B2的正确性。从得到的结果上来看,离子液体微乳液滴间的相互作用要比传统的微乳液的要强很多,可能是由于相对大一点的微乳液滴半径。该研究还使用了电导率法来确定B2的准确性。电导率的测定是评估微乳体系中结构变化的一个强有力的工具。从电导率测定中我们得出离子微乳液半径越大其渗透温度就越低,B2也越大。同时,我们也发现当加入金属盐时离子微乳液的电导率会下降,可能是因为加入的Cu2+Fe3+有强电场会吸引bmimBF4周围的电子并限制了它们的运动。

 

参考文献:

 

WHXB20110503.pdf

la703834z.pdf



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1 刘全慧

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