水分蒸發(fā)抑制劑-在線瀏覽
2025-08-07 00:55本頁(yè)面
【正文】 水分蒸發(fā)抑制劑，可以解決水資源的大量蒸發(fā)損耗，從而能夠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1) 采用乳液法制備非均相抑制水分蒸發(fā)體系，探討不同因素對(duì)抑制效果的影響（如表面濃度、分子結(jié)構(gòu)、復(fù)配比例、溫度、時(shí)間、雜質(zhì)等因素）；2)運(yùn)用分子不溶膜等理論，探討非均相體系抑制水分蒸發(fā)的機(jī)理；3) 探討非均相水分蒸發(fā)抑制體系的抗溫度干擾能力和抗雜質(zhì)干擾能力。初步分析了非均相復(fù)配體系的凝聚機(jī)理，為新型非均相體系水分蒸發(fā)抑制劑的深入研究奠定了基礎(chǔ)。脂肪醇聚氧乙烯醚系列（AEO），鋪展溶劑為乙醚、石油醚均為分析純，亞相水為蒸餾水。選用C16OH和C4OH復(fù)配為分子膜基材，以AEO系列的非離子表面活性劑為乳化劑，采用數(shù)控超聲波清洗器間歇震蕩，兩次振搖間隔時(shí)間以10s為宜，持續(xù)十分鐘，即可制得呈乳白色半透明狀的W/O型乳液。計(jì)算公式： 式中：Ｗd—有膜水分蒸發(fā)量，g；Ｗf—無(wú)膜水分蒸發(fā)量，g本實(shí)驗(yàn)中的表面張力測(cè)量采用吊片法，溫度控制在177。（r）的測(cè)定在水面上放2mm處放一已知質(zhì)量的盛有干燥劑的小盒。盒底的面積為A=101m2。蒸發(fā)比阻 其中 t為測(cè)定時(shí)間，Vf和Vw分別為有膜水面和無(wú)膜水面上干燥劑的增重速度。表面壓π=γ0－γ其中γ0和γ分別代表無(wú)膜和有膜處的表面張力。盤(pán)的尺寸為2719，盤(pán)內(nèi)水面略高于盤(pán)邊，在盤(pán)上平行擱置著兩條聚四氟乙烯制的滑尺，用于更新水面，調(diào)整水面面積。待溶劑揮發(fā)后，水面上就形成了一層膜，利用滑尺改變面積，測(cè)得相應(yīng)的表面壓，即可得到πA曲線。為了探討乳化劑在分子膜中的作用，本論文測(cè)試了不加入成膜基材（C16OH/C4OH），只加入AEO的乳液體系的抑制率，見(jiàn)圖1。本論文測(cè)試了C4OH單一體系和C16OH單一體系的抑制效果，如圖2。C16OH單一體系的抑制效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C4OH體系，最高抑制率可達(dá)45%，且抑制率相對(duì)穩(wěn)定，曲線下降趨勢(shì)相對(duì)緩慢，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間為396h時(shí)，抑制率仍為30%左右。本論文測(cè)試了C16OH/C4OH非均相復(fù)配體系的抑制效果，如圖3。實(shí)驗(yàn)時(shí)間超過(guò)72h時(shí)，抑制率超過(guò)60%，且在實(shí)驗(yàn)時(shí)間為250h時(shí)，抑制率曲線仍然十分平穩(wěn)，沒(méi)有下降趨勢(shì)。這說(shuō)明在乳液體系中，C16OH是形成分子膜的基礎(chǔ)材料，C4OH和AEO的引入提高了分子膜的凝聚性和穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致體系抑制率增大。本論文測(cè)試了不同分子膜表面濃度對(duì)C16OH均相體系、C16OH/C4OH均相體系和C16OH/C4OH非均相體系抑制效果的影響，實(shí)驗(yàn)溫度為25℃，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為96h時(shí)，考察不同表面濃度下各體系的抑制率，如圖4。由圖中曲線的變化趨勢(shì)可以看出，102g/m2時(shí)，隨著表面濃度的增大，三個(gè)體系的抑制率均呈上升趨勢(shì)，當(dāng)進(jìn)一步增大體系分子膜表面濃度時(shí)，抑制率呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。溫度是影響不溶性凝聚膜的顯著因素，本論文測(cè)試不同溫度對(duì)C16OH溶液體系、C16OH/C4OH溶液體系和C16OH/C4OH乳液體系抑制率的影響，如表2。當(dāng)溫度介于20～30℃時(shí)，C16OH/C4OH均相體系顯示出較好的抗溫度干擾能力，然而當(dāng)溫度超過(guò)30℃時(shí)，抑制率明顯下降。表2溫度對(duì)不同體系水分蒸發(fā)抑制率的影響 The effect of temperature on the water evaporation inhibition rate抑制率(%)溫度(℃)2025303540C16OH均相體系C16OH/C4OH均相體系C16OH/C4OH非均相體系注：102g/m2，采集第96h實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本論文測(cè)試了在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，時(shí)間對(duì)C16OH溶液體系、C16OH/C4OH溶液體系、C16OH/C4OH乳液體系的抑制率的影響，如圖5所示。并且，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間范圍內(nèi)，C16OH均相體系和C16OH/C4OH均相體系抑制率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，C16OH/C4OH非均相體系的抑制率則呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)，顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性。為此，本論文通過(guò)測(cè)試體系的表面張力表征體系的鋪展性能，見(jiàn)表3。前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，非均相體系比均相體系具有更好的抑制水分蒸發(fā)效果和抗環(huán)境干擾能力。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。根據(jù)基礎(chǔ)理論單分子不溶膜理論可知，水的蒸發(fā)是水分子從水體表面由液相到氣相的過(guò)程，當(dāng)水分子逸出水面時(shí)，受表面分子膜鋪展所形成的界面阻擋及其界面力場(chǎng)所產(chǎn)生的阻力，致使水的蒸發(fā)速率明顯降低，有效抑制水分蒸發(fā)。鋪展系數(shù)的計(jì)算公式：式中：γw為水表面自由能；γo為油表面自由能；γo/w為油水界面自由能。即：如果水分蒸發(fā)抑制劑與水形成的油水界面張力較低，使得其在水面上的鋪展系數(shù)大于零，那么水分蒸發(fā)抑制劑就能夠自
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