正负离子表面活性剂复配系统全相图、流变性质以及在萃取中的应用

摘要

本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/十二烷基磺酸钠(AS)复配系统为研究对象，探索了正负离子表面活性剂复配系统的全相图、相行为、并结合微观结构对流变性质进行了研究。同时，初步探索了该复配系统双水相萃取中草药有效成分大黄素的条件。
　　 CTAB/AS/H2O复配系统实际上是一个由CTAB，AS，NaBr，带相反电荷的表面活性剂离子对生成的配盐CTA+AS-和H2O组成的五组分系统。依据实验结果绘制相应组分的拟三元相图，研究该复配系统的相行为、双水相形成区域及相关性质。基于对该系统在立体空间中很多特定面上的相行为研究，绘制三维立体相图。研究结果表明，双水相的形成需满足一定的浓度和配比，不只在常规混合面上能形成双水相，双水相在立体空间也有延伸。
　　 用NXE-1B型锥板粘度计研究了CTAB/AS/H2O复配系统的流变性质，在表面活性总浓度一定的条件下，在AS过量的各向同性区，随着CTAB的摩尔分数MRCTAB/(CTAB+AS)的增大，系统由牛顿型流体过渡到负触变性流体，然后又变为复合触变性流体，最终转变成触变性流体。在CTAB过量区随着MRCTAB/(CTAB+AS)的减小，有类似的变化规律。在两个各向同性区各出现一个粘度峰，表面活性剂总浓度增大，峰值增大。盐的加入，使两个粘度峰值明显增加，粘度峰值点的位置均向远离等摩尔比的方向迁移，盐的负离子主要对正离子表面活性剂过量的各向同性区的流变性质产生影响，而盐的正离子主要对负离子表面活性剂过量的各向同性区的流变性质产生影响。位于剪切粘度峰值点附近的各向同性单相系统和液晶系统流变性质复杂，剪切时间、剪切速率、浓度和配比对流变行为都有影响，流变性质的差异是流体内部胶束微观结构不同的体现。实验结果还表明紧邻双水相区边界的各向同性单相系统、层状液晶系统以及双水相系统的两共存相的粘度均不太大。当xT≤0.005时，这些系统的粘度值通常为几到几十mPa·s.
　　 初步探索了CTAB/AS/H2O双水相系统萃取中草药有效成分大黄素的条件。研究结果表明，大黄素在复配系统中的吸光度受温度和恒温时间影响，正离子表面活性剂过量的双水相萃取效率很高，约98％的大黄素被萃取到表面活性剂富集的上相。