表面活性劑的兩端是性質(zhì)不同的有機(jī)化合物組成的,一部分是親水疏油的極性基團(tuán),而另一部分是由疏水性石油烴鏈組成的非極性基。這兩個(gè)部分,分別占據(jù)了表面活性劑分子,形成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。如肥皂成分脂肪酸鹽是人類早期使用的表面活性劑,其親油性是一種烴鏈和親水性羧基。表面活性劑溶于水時(shí),親水基團(tuán)能否電離生成離子,可分為離子型和非離子表面活性劑,前者產(chǎn)生的離子的性質(zhì),可分為陰離子、陽離子和兩性表面活性劑。??
由于表面活性分子,既有親水性,又是親油性,所以表面活性劑分子是一種兩親分子,具有兩親性,親水基很容易溶于水,而親油基有水中逃離的趨勢(shì)。這類表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要有以下兩個(gè)基本屬性:第一,表面活性劑在溶液中的濃度很低,易被吸附在空氣—水界面或液—液界面,排列成單分子膜的形成,大大降低液體表面張力和界面張力,界面狀態(tài)的改變,導(dǎo)致潤濕或反潤濕、乳化或破乳、起泡或消泡、分散和絮凝效果。第二,表面活性劑超過一定濃度(臨界膠束濃度,CMC),吸附達(dá)到飽和,表面活性劑溶液中的分子通過疏水作用、氫碳鏈結(jié)合形成膠束,原不溶或微溶于水的有機(jī)物溶解在膠束。當(dāng)溶液濃度達(dá)到臨界膠束濃度時(shí),許多物理和化學(xué)性質(zhì),如表面/界面張力、滲透壓、電導(dǎo)率、粘度等)幾乎都發(fā)生了顯著變化。??? ??
陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑界面活性高,耐高溫,穩(wěn)定性好,成本相對(duì)較低,雖然濁點(diǎn)較低,但抗鹽性能不好,并且濁點(diǎn)隨著電解質(zhì)的增加而降低,但目前仍在現(xiàn)場(chǎng)使用的陰離子表面活性劑,主要有以下幾種:
①石油磺酸鹽。
在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中普遍使用的,它具有低的界面張力,具有良好的相溶性,較高的增溶能力,且價(jià)格較低,但存在抗鹽能力差、耐溫差等缺點(diǎn)。??
②烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽。? ????
烷基苯磺酸鹽可使油和水之間的界面張力低,但隨著支鏈的增長,抗鹽能力減少。直鏈烷基磺酸酯具有較強(qiáng)的耐溫性,微乳液的增溶能力很高。但在較低的溫度下產(chǎn)生液晶,這會(huì)使驅(qū)油阻力增大,在驅(qū)油過程中應(yīng)盡量避免。?????
③α-烯烴磺酸鹽?。 ????
α-烯烴磺酸鹽(AOS)是由烯烴磺酸、羥基磺酸和磺酸鹽組成的混合物,具有很強(qiáng)的耐鹽性和高增溶參數(shù),而且具有較低溫度下形成液晶缺陷。?