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清洁燃料的合成与应用研究

1实验部分

1.1实验材料

油酸（C17H33COOH，OA）、油溶性活性剂（SF-10）、吐温，甲醇、乙醇、正丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇，浓氨水、二乙醇胺，三乙胺、正丁胺、乙二胺均为分析纯。大庆催化柴油，辽河直馏柴油，一次蒸馏水．

1.2实验仪器及设备

红外快速干燥箱(LH301-1辽阳市恒温仪器厂分厂),电子天平(原西德进口).

1.3实验方法

表面活性剂复配比对燃油掺水量的影响：在椎形瓶中固定汽油4g，表面活性剂油酸0.2g,再依次加入正丁醇和氨水，在SF-10各为0g、0.01g、0.02g、0.03g、0.04g、0.05g时边振荡边加水，直至溶液由透明变浑浊，记录掺水量。

不同NaCl盐水浓度对燃油掺水量的影响：在椎形瓶中固定柴油4g，油酸0.2g，再依次加入正丁醇和氨水，在NaCl盐水浓度分别为0、0.04、0.06、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24、0.30、0.34、0.38mol/l时边振荡边加入盐水，直至溶液由透明变浑浊，记录掺水量。

比较不同醇为助表面活性剂对掺水量的影响：在椎形瓶中固定催化柴油8g,吐温0.35g，依次加入氨水和SF-10，在醇量为0g、0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.25g、0.30g时边振荡边加入水，直至溶液由透明变浑浊，记录掺水量。

2结果与讨论

2.1复配表面活性剂SF-10含量对掺水量的影响

在表面活性剂复配比变化的过程中，掺水量也随之变化，最大掺水量下的复配比为最佳复配比，本实验采用复配，SF-10与油酸之间存在强烈的相互作用，这使得油水界面层上油酸的吸附量增加，油酸分子的排列更加紧密，界面膜强度增大，但如果加入的SF-10过多时，这种相互作用过于强烈，会发生沉淀，使表面活性剂活性降低，从而破坏界面膜，使得掺水量下降。

2.2不同NaCl盐水浓度对掺水量的影响

在低的浓度范围内，由于盐析效应增加了醇在界面上的分布，亦降低了流动界面的相互吸引作用，从而增加了掺水量，随着浓度的增加，NaCl降低表面张力的能力和效率都提高。这是由于反离子Na+增多后，更多地与表面活性剂的负离子结合，削弱了它们之间的电排斥作用。由图可知，在0.34mol/L时掺水量最大，达到21.24%，我们称此浓度为“理想盐度”。理想盐浓度可以驱使更多的醇到达界面，从而为掺水提供更大的界面面积，为减少液滴相互作用保持理想的界面曲率和弹性。当盐浓度再增加，界面刚性增加，醇在界面上的分布减少，降低了总界面面积，从而减少了掺水量。

2.3不同醇为助表面活性剂对掺水量的影响

不同醇做助剂对掺水量的影响

图中6种醇做助剂掺水效果不同，异戊醇和乙醇的在水中溶解度较大，所以在一定的含量内，它们溶解在水中，增加醇量对掺水量影响不大，在掺水曲线上呈现出一个平台期；正戊醇和正己醇碳链较长，易溶于油中，界面上醇量很少，很难改变界面膜的流动性，增加的醇大量溶于油中，无法进一步增加掺水量。当醇碳链适中时，则更易富集于界面上，增加界面面积，使增溶水量增加。正丁醇碳链适中，做助剂增溶水效果最好，它的最大掺水量为18.39%，是6种醇中最大的，同时它的加剂量很小，所以采用正丁醇做助表面活性剂最合适。

3结论

⑴表面活性剂复配效果好，最佳复配比下掺水量最大。

⑵Nacl盐水浓度不同对掺水量影响不同，“理想盐度”时掺水量最大。

⑶不同醇做助剂，掺水效果不同，比较的几种醇中正丁醇做助剂效果最好。