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第4章 液液界面 液液界面是由两种不互溶或部分互溶液体相互接触而形成的界面，如原油破乳、沥青乳化、农药乳液、食品、化妆品、电影胶片的制备等均涉及液液界面的问题。 液液界面的形成有三种方式：黏附、铺展和分散。 4.1 液液界面张力及其测定 产生界面张力的原因是分子间的作用力以及构成界面的两相物质的性质不同而引起的，界面张力反映了界面上分子受到两相分子作用力之差。 界面张力一般随着温度升高而下降。 4.2 黏附功与内聚功 4.3 铺 展 4.4 界面张力的近代理论 4.5 表面活性剂的界面张力 注：碳氟表面活性剂虽然降低水溶液表面张力的能力很强，但降低油-水界面张力的能力并不强，这是因为碳氟表面活性剂的碳氟链既疏水又疏油。 表面活性剂的复配，可以改变水与油之间的铺展系数，具有重要的实用价值。例如，将普通的表面活性剂与碳氟表面活性剂复配，可用作扑灭油类火灾的“轻水”灭火剂，原理是改变了水在油上的铺展系数，复配后的表面活性剂水溶液在油上能自动铺展，形成水膜，将油与空气隔绝，达到灭火的目的。 4.6 乳状液 乳状液的应用很广，如青霉素注射液即可制成油剂（O/W/O）微乳液，也可制成水剂（O/W）。水剂注入人体后，很容易被吸收，也很快被排泄；油剂型的吸收较慢，注射剂量可增大，在体内可以维持时间较长一些。 4.5.2 混合表面活性剂溶液的界面张力 表面活性剂的混合物（复配物）常常具有比单一表面活性剂更强的降低液液界面张力的能力。其中阴、阳离子表面活性剂复配效果显著，碳氟与碳氢阴阳离子表面活性剂的复配效果也很好。 1）碳碳正、负离子SAa混合体系大大降低界面张力 2）单独用碳氟SAa，降低界面张力的能力并不强 3）碳氟与碳氢SAa混合，具有很强的降低界面张力的能力 CH-CF：既有非常低的界面张力 又有非常低的表面张力 轻水灭火剂配方基础 4.5.2 超低界面张力 离子型表面活性剂与醇的混合物降低油－水界面张力的能力随醇量增加而显著增加，加醇使体系的界面张力大大降低，几乎接近于零。 一般界面张力（ ）值在10-1~10-3mN·m-1时称为低界面张力，在10-3mN·m-1以下的称为超低界面张力。目前最低的界面张力可达10-6mN·m-1。 低界面张力的测定常用躺滴法。超低界面张力的测定用旋滴法。旋滴法可测小于10-2mN·m-1的界面张力，是一种简便的方法。 如图所示，在样品管中装入高密度液体B，再加入少量低密度液体A，将其置于旋滴仪中使其旋转。在离心力、重力及界面张力作用下，低密度液体在高密度液体中形成圆柱形液滴。设圆柱形长为 ， 半径为 ，则界面张力 为 为两液体的密度差。 超低界面张力体系的应用中，最受重视的是提高原油采收率，即用在注水采油上。目的是要研制出对油层条件适用的降低界面张力的注水液，且要低成本。研究最多的表面活性剂是石油磺酸盐，配方中需要适量的助表面活性剂。 超低界面张力的研究历史 ※低界面张力现象首先为已故表面化学家HarKins所报道 ※此现象当时未得到很好的解释，也未引起足够的重视。原因： ①当时生产实际上未迫切需要 ②尚未有很好的测定界面张力的方法 ※1926年，HarKins和Zollman在研究油酸钠降低苯—水体系界面张力时发现，往体系中加入适量NaOH和NaCl可使界面张力进一步降低，则苯/水界面张力可从35.0mN/m降至0.04mN/m，降低幅度高达三个数量级 ※直到上世纪30年代，Vonnegat首先应用旋转滴法成功地测得了低界面张力，同时更由于三次采油研究的发展，低界面张力的现象才引起人们的兴趣 ※从理论上讲，在保持其他条件不变时，若能降低界面张力，则注水驱油的效率便可大大提高，这也是低界面张力问题引起极大兴趣的重要原因。 超低界面张力的研究历史 ※此外，这种现象的原因仍是科学之谜，这必然引起科学家们的好奇心 关于低界面张力体系的一些规律 ※从超低界面张力最主要的应用领域是在增加原油采收率和形成微乳液。 ※提高原油采收率的化学方法之一，是在注水时加入表面活性剂，使油水界面张力降低。所加的表面活性剂应是来源丰富且价格低廉。为此，研究最多的是石油磺酸盐。 石油磺酸盐（烷基、芳基）+NaCl 关于低界面张力体系的一些规律 ※该表面活性剂溶液的组成是：水、表面活性剂、盐，加入油相后，便产生由油、水、表面活性剂、盐组成的低界面张力体系 ※其中油相包括各种烃类，如烷烃、不饱和烃、芳香烃、环烷烃及其混合物；表面活性剂可以是单一组分或混合物，盐类包括各种水溶性无机盐，研究最多的是氯化钠 ※体系的界面张力对各组分的性质