聚电解质溶液中粘土颗粒的_电位.pdf

环 　境 　工 　程 2000 年 10 月第 18 卷第 5 期 55 经 ζ 聚电解质溶液中粘土颗粒的 电位 验 交 流 牟伯中 罗平亚 　郭拥军 　江 　伟 　 (青岛海洋大学化学化工学院 ,青岛 266003) (油气藏地质与开发工程国家重点实验室 ,四川 南充 63700 1) 摘要 　分别测定了 5 种不同分子量和 5 种不同分子链电荷密度的阴离子聚电解质高分子在钠蒙脱石粘土颗粒表面吸 　　 ζ ζ 附前后粘粒的 电位 ;讨论分析了分子结构和体系环境对粘粒 电位的影响以及聚电解质对粘土 - 水分散体系的稳 定作用 。 ζ 关键词 　 电位 　粘土颗粒 　聚电解质溶液 1 　前言 吸附前要高[5 ] 。图 1 是吸附达到平衡条件下 ,不同聚 聚电解质在固液界面吸附作用对体系中微粒的 电解质浓度时粘粒的ζ电位 。可以看出在浓度较小 表面性质有直接影响 。这种影响作用与聚电解质分 时 ,粘粒的ζ电位随聚电解浓度增大而增加 , 由吸附 前的ζ ζ 子结构 、吸附剂的表面性质和溶剂性质有关 ,其中最 ≈ - 382mV 增加到 ≈ - 44mV ;在浓度较大 时 ,ζ ζ 重要的是分子链带电基团的电性和电荷密度的影响 , 电位的增加趋势变缓 ,基本保持在 = - 44mV 这也是聚电解质不 同于其他普通聚合物 的显著特 左右 。其间的关系曲线与吸附等温线相似 。说明引 点[ 1 ] 。从胶体稳定性角度看 ,吸附作用对微粒表面性 起 ζ电位增加的原因是聚电解质在粘粒表面的吸附 质的影响主要表现在两个方面 ,一是对微粒表面电性 及吸附量的增加 , 与溶液中聚电解质浓度没有直接 质影响所引起的胶体稳定性的改变 ;二是对微粒表面 关系 。 ( ) 非电性质 立体效应 的影响所引起的胶体稳定性的 改变[2 ] 。本研究主要讨论阴离子型聚电解质在粘土 颗粒表面的吸附作用对颗粒 ζ电位的影响 ,为深入认 识和分析聚电解质在粘土 - 水界面的吸附作用及吸 附形态对体系稳定性的影响提供参考 。 2 　材料与方法 粘土 原样 为安丘钙 蒙脱石粘土 。加入 H O 2 2 ( ) ( ) A R 除去有机质 ,加入 N aCl A R 处理使其转化 为钠蒙脱石粘土[3 ] ;用离心分离法除去电解质和杂质 后 ,加入蒸馏水稀释成浓度为 05 % ( w / v ) 的实验用 ζ 图 1 　溶液中聚电解质的浓度对粘粒 电位的影响 样品。该 样 品 中粘 土 颗 粒 的粒 度 为 D [ V , 0. 5] = 3 2 　聚电解质分子量对粘粒 ζ电位的影响 μ μ 106 m ,溶剂水的电导为 S c = 509 S 。聚电解质样 分子量变化时 ,粘粒