十二烷基苯磺酸钠及异构体在油水界面行为的分子动力学模拟

摘要

通过分子动力学模拟方法(MD, molecular dynamics simulation), 用GROMACS软件模拟十二烷基磺酸钠及异构体-1-苯基十二烷基磺酸钠、3-苯基十二烷基磺酸钠、5-苯基十二烷基磺酸钠在油/水界面的排布行为, 研究给出了由油、水和十二烷基苯磺酸钠组成的体系从初始"均相"到"油水两相"分离的动力学过程, 考察分子结构(苯环在1,3,5位)、浓度和不同油相(氯仿、辛烷、癸烷、十二、十四、十六烷和甲苯)在界面分离过程中的影响及作用。模拟发现: 对于油/水两相体系, 在短时间内分离可达到平衡, 形成一个明显的油/水界面; 且在不同烷烃、甲苯/水体系中, 前者以十二烷作为油相时, 十二烷基苯磺酸钠在界面的分布密度最大, 吸附趋势最强; 后者随着溶液浓度的增大, 界面吸附密度先增加然后略降, 与实验结果相符。同时, 芳环在不同位置的活性剂分子的接触面积(ASA, accessible surface area)可影响吸附量的大小, 并与后者成反向对应关系。模拟表明: 分子动力学模拟方法可作为实验一种补充, 为实验提供必要的微观分子结构信息。