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表面活性劑溶液的界面擴(kuò)張流變學(xué)
來源：賽杰奧 瀏覽 2028 次 發(fā)布時間:2022-09-09
本書以國家科技重大專項(xiàng)的科研成果為基礎(chǔ)，以表面活性劑溶液的界面擴(kuò)張流變學(xué)研究為核心，全面介紹界面擴(kuò)張流變學(xué)的概念、理論基礎(chǔ)、方法、儀器和數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)分析模量、相角、彈性、黏性等界面流變參數(shù)的時間、頻率和濃度依賴性與界面膜性質(zhì)的關(guān)系，探討界面弛豫過程的特征參數(shù)；分類描述了陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和Gemini表面活性劑在空氣-水和油-水界面的擴(kuò)張流變性質(zhì)；重點(diǎn)闡釋了通過界面擴(kuò)張流變學(xué)研究手段獲得流體界面吸附分子相互作用及微觀行為的方式。
表面活性劑在生產(chǎn)實(shí)踐和日常生活中應(yīng)用廣泛，它通過在溶液中形成聚集體和在界面上形成吸附膜，改變?nèi)芤汉徒缑嫘再|(zhì)，發(fā)揮著“工業(yè)味精”的巨大作用。表面活性劑在流體界面上的吸附，與乳狀液和泡沫生成和穩(wěn)定密切相關(guān)，而界面膜的強(qiáng)度是決定性因素。由于流體界面吸附膜與體相存在擴(kuò)散交換的開放體系，對界面膜強(qiáng)度的有效表征一直是學(xué)術(shù)界的難題，直到流體界面流變學(xué)飛速發(fā)展，這一難題才得到根本性的解決。
表面活性劑界面擴(kuò)張流變學(xué)研究在理論和實(shí)踐上均具有重要意義。理論上：長期以來，表面活性劑分子在流體界面上的吸附機(jī)制、相互作用強(qiáng)弱、聚集體形成等界面行為和過程中缺乏有效的研究手段，界面擴(kuò)張流變學(xué)研究是探索界面微觀行為的有力工具。實(shí)踐上：界面擴(kuò)張流變參數(shù)能夠表征界面吸附膜的強(qiáng)度，與乳狀液和泡沫的穩(wěn)定性直接相關(guān)，能夠指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。更為重要的是，界面擴(kuò)張流變學(xué)研究是新興的領(lǐng)域，國內(nèi)尚無相關(guān)專著。
在國家973計(jì)劃和國家科技重大專項(xiàng)的資助下，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所和勝利油田的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在表面活性劑界面擴(kuò)張流變學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了長期的探索，獲得了一定的成果。將這些成果總結(jié)成書，期待為推動我國流體界面流變學(xué)的發(fā)展盡微薄之力。
流體界面擴(kuò)張流變學(xué)還處于快速發(fā)展之中，因此本書主要介紹其方法和應(yīng)用實(shí)例，構(gòu)架復(fù)雜的新型研究手段與應(yīng)用之間的橋梁，讓具有基礎(chǔ)化學(xué)知識的讀者掌握界面擴(kuò)張流變研究手段。本書以表面活性劑溶液的界面擴(kuò)張流變學(xué)研究為核心，全面介紹界面擴(kuò)張流變學(xué)的基礎(chǔ)知識，分類描述不同類型表面活性劑在空氣-水和油-水界面的擴(kuò)張流變性質(zhì)；重點(diǎn)闡釋通過界面擴(kuò)張流變學(xué)研究手段獲得流體界面吸附分子相互作用及微觀行為的方式。在本書寫作上，避免煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論描述，以界面擴(kuò)張流變方法的物理化學(xué)意義和儀器應(yīng)用為重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)可操作性。
表面活性劑溶液的動態(tài)界面張力、擴(kuò)張模量、擴(kuò)張相角、擴(kuò)張彈性和擴(kuò)張黏性隨時間變化曲線
界面擴(kuò)張流變參數(shù)與頻率的關(guān)系(懸掛滴方法)
界面擴(kuò)張流變參數(shù)與濃度的關(guān)系(懸掛滴方法)
C16G(EO)3PC表面排布方式的變化
黑色曲線代表烷基鏈；灰色曲線代表EO基團(tuán)
C16GPB表面排布方式的變化
全書共六章，在編寫過程中力求做到系統(tǒng)性、科學(xué)性和實(shí)用性的統(tǒng)一。在敘述上力求深入淺出，其主要成果來源于勝利油田化學(xué)驅(qū)技術(shù)研究及現(xiàn)場應(yīng)用成果，同時吸收了國內(nèi)外同行近年來研究的最新成果。
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本書可為大專院校物理化學(xué)專業(yè)的師生、提高石油采收率相關(guān)研究人員和工程技術(shù)人員提供指導(dǎo)，對于研究領(lǐng)域涉及流體界面和兩親性分子的所有研究人員也有一定的借鑒意義。
本文摘編自《表面活性劑溶液的界面擴(kuò)張流變學(xué)》【曹緒龍 張 路 祝仰文 王紅艷 潘斌林 元福卿 編著．北京：科學(xué)出版社，2021.09】一書。