α-磺基脂肪酸甲酯钠盐性能研究

摘要

本论文对α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)的提纯、二钠盐的合成、表面化学性能、盐效应、胶束聚集数、复配性能和应用性能展开了研究。
　　 通过二步溶剂结晶法提纯α-磺基脂肪酸甲酯，运用红外对其进行结构表征，两相滴定法测得活性物含量分别为为98.5%。25℃，0.1 mol·L-1NaBr条件下，吊环法测得MES的临界胶团浓度(cmc)和临界表面张力(γcmc)分别为9.8×10-5 mol·L-1和37.72 mN·m-1。计算得最大吸附量(Γmax)=3.77×10-10mol·m-2，最小吸附面积(Amin)=0.44 nm2，表现出良好的表面化学性质。
　　 研究了在298 K下的MES单体和不同摩尔分数的α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐的MES溶液体系的表面化学性质及应用性能。加入少量的二钠盐，降低表面张力的能力和效率均有明显的减弱，表面活性有所降低，去污，泡沫等能力也有所降低。结果表明，MES的表面化学性能和应用性能均优于混合溶液体系和二钠盐。然而，少量二钠盐的存在对混合溶液体系的性能影响较小。
　　 采用稳态荧光探针法分别测定α-磺基脂肪酸甲酯在溶液中的胶束化有序聚集状态。结果发现:在MES/无机盐的体系中，随着体系中cmc倍数的增加，溶液体系中所形成的胶束聚集数逐渐增多；随着无机盐浓度的增大，其胶束聚集数也有逐渐增加的趋势；外加无机盐的浓度越大，无机盐的离子半径越大，胶束聚集数增多。在MES与二钠盐的复配体系中，随着二钠盐的增加，胶束聚集数逐渐减少。
　　 采用滴体积法分别测定了MES与溴化钠的混合均相体系在不同温度、不同浓度下的表面化学性质，以及MES与卤化钠(NaX，X=F-，Cl-，Br-)的混合均相体系在298K、0.10 mol·L-1下的表面化学性质变化规律。温度升高使MES溶液的临界胶束浓度(cmc)逐渐增大，饱和吸附量(Γmax)降低。随NaBr浓度的增大MES溶液的cmc从2.01×10-4mol·L-1降至8.9×10-5mol.L-1，表面张力(γcmc)也有所下降。NaBr使MES的cmc降低的最多，此时MES的各项性能都相对较好。通过对MES溶液的胶束化热力学函数的计算，得出该体系的胶团形成过程主要是熵驱动过程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 阴离子表面活性剂的结构与特性

1.2.1 阴离子表面活性剂的结构

1.2.2 阴离子表面活性剂的分类

1.2.3 阴离子表面活性剂的性质

1.3 α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)工艺

1.3.1 发展简况

1.3.2 生产工艺

1.3.3 MES的特性

1.4 MES应用性能

1.4.1 Krafft点及临界胶束浓度

1.4.2 水解性能

1.4.3 溶解性能

1.4.4 烷基碳链长度与去污力的关系

1.4.5 抗硬水性能

1.4.6 洗涤性能

1.4.7 酶稳定性

1.4.8 与常用表面活性剂的混合体系

1.5 选题的背景和依据

第二章 α-磺基脂肪酸甲酯钠盐的提纯

2.1 α-磺基脂肪酸甲酯钠盐的提纯

2.1.1 提纯的主要试剂与仪器

2.1.2 提纯的方法

2.1.3 活性物含量的测定

2.1.4 溶剂结晶分离条件影响

2.1.5 提纯产物的分析

2.2 表面化学性能的研究

2.2.1 滴体积法测表面张力的原理

2.2.2 滴体积法测表面张力的步骤

2.2.3 产物的表向化学性质

2.3 α-磺基脂肪酸甲酯二钠盐的合成

2.3.1 实验部分

2.3.2 产品分析

2.4 小结

第三章 MES与二钠盐复配体系的复配性能

3.1 MES与二钠盐复配体系表面化学性质研究

3.1.1 实验部分

3.1.2 结果与讨论

3.2 MES与二钠盐复配体系应用性质研究

3.2.1 实验部分

3.2.2 测定方法

3.2.3 结果与讨论

3.3 小结

第四章 α-磺基脂肪酸甲酯钠盐聚集体系的研究

4.1 分子有序聚集体的研究

4.2 实验部分

4.2.1 主要试剂与仪器

4.2.2 胶团聚集数的测的方法

4.2.3 荧光光度计合适仪器参数的确定

4.2.4 合适猝灭剂浓度的确定

4.2.5 胶束聚集数测定原理

4.2.6 胶束微极性测定原理

4.3 结果与讨论

4.3.1 MES的胶束聚集数

4.3.2 复配体系的胶束聚集数

4.3.3 I1/I3的变化情况

4.4 小结

第五章 α-磺基脂肪酸甲酯钠盐的盐效应及胶束热力学性质

5.1 实验部分

5.1.1 主要试剂与仪器

5.1.2 主要试剂与仪器

5.2 结果与讨论

5.2.1 反离子对MES溶液表面张力的影响

5.2.2 MES溶液的表面化学性质

5.2.3 MES溶液的胶束化热力学函数的计算

5.3 小结

第六章 总论

6.1 提纯与表征

6.2 复配体系的表化及应用性能研究

6.3 聚集体系的应用性能研究

6.4 盐效应及胶束热力学性质的研究

致 谢

参考文献

附录： 作者在攻读硕士学位期间发表的论文