烷基二苯醚雙磺酸鈉（MADS）是二苯醚與烯烴經烷基化反應、磺化反應，最後中和得到的產物，其中烯烴源於石化資源，全部依賴進口。目前我國煤製油費托合成產物中含有50%以上的烯烴，可替代進口石油基烯烴用以製備MADS。本實驗采用費托合成產物C10～13餾分段為烷基化試劑，製備煤基C10～13MADS，測定平衡表麵張力、動態表麵張力，並與石油基支鏈十二烷基二苯醚雙磺酸鈉（2A1）進行對比。

操作方法

平衡表麵張力

采用小黄片下载安装進行測量。用去離子水配製C10～13MADS和2A1溶液，靜置24 h，在（25.0±1.0）℃下采用吊片法進行測量。測量前采用超純水對儀器進行校準。

動態表麵張力

使用動態小黄片下载安装用泡壓法進行測定。C10～13MADS和2A1樣品溶液質量濃度為1.0 g/L，測量前靜置24 h；測試溫度為（25.0±1.0）℃，有效時間為0.01～250.00 s。

結果

平衡表麵張力

表麵活性劑降低溶液表麵張力的2個主要特性是降低溶液表麵張力的能力與降低溶液表麵張力的效率。γcmc是表麵活性劑溶液在臨界膠束濃度（cmc）處的表麵張力，用於表征該樣品降低表麵張力能力的強弱。pC20為使溶液表麵張力降低20 mN/m時所需質量濃度的負對數，用於表征降低溶液表麵張力的效率。圖1為C10～13MADS及2A1的表麵張力曲線，從中獲得的表麵性能參數列於表1。

圖1煤基C10～13MADS及2A1的表麵張力曲線

表1煤基C10～13MADS及2A1的表麵性能參數

由表1可以看出，2A1的cmc低於C10～13MADS，即形成膠束的能力更強，這是由於2A1的親水性低於C10～13MADS，疏水作用強，有利於形成膠束。2A1的pC20值大於煤基C10～13MADS，說明2A1在去離子水溶液中降低溶液表麵張力的效率高於C10～13MADS。對於碳氫鏈型表麵活性劑，氣/液界麵處的—CH3密度對其表麵活性起著很重要的作用，—CH3密度的增大有利於溶液表麵張力的降低，同時γcmc值也逐步降低。由表1可以看出，煤基C10～13MADS的γcmc大於2A1，這是由於2A1是采用四聚丙烯得到的支鏈十二烯為原料製備的，其疏水鏈的—CH3密度大於煤基C10～13MADS。

動態表麵張力

在實際應用中，時間快慢起著關鍵性作用。比如，在泡沫的生成過程中，表麵張力的降低會使液膜更容易形成，同時也會使液膜不容易收縮和破壞，得到的泡沫就比較穩定。如果溶液的表麵張力下降緩慢，相比之下，液膜擴展和破裂的速度快，表麵活性劑不能發揮本身的作用。因此，對於非平衡情況下溶液表麵性質的研究很有意義。

由圖2可以看出，在1 s內，煤基C10～13MADS和2A1的表麵張力下降速度和幅度沒有明顯差異，在1～10 s內，2A1的表麵張力下降速度和幅度變大，煤基C10～13MADS在10 s後才開始下降，並在結束時都未達到平衡。這可能是由於2A1的cmc低，遊離的表麵活性劑分子多，而且其有效碳鏈長度比較短，在氣/液界麵吸附比較快，從而使得表麵張力下降速度快。

圖2表麵張力與時間關係曲線

結論：

煤基C10～13MADS的表麵活性、降低表麵張力的速度都比2A1差。