膨潤(rùn)土的增溶作用

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

增溶作用研究表明，水溶液中陽離子表面活性劑對(duì)膨潤(rùn)土吸附有機(jī)物具有增溶作用。

陳寶粱等（2003）以萘為目標(biāo)有機(jī)污染物，研究了溴化十四烷基吡啶（MPB）對(duì)膨潤(rùn)土吸附有機(jī)物的增強(qiáng)效應(yīng)、機(jī)理及影響因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MPB在水-膨潤(rùn)土體系中，以吸附態(tài)和溶解態(tài)兩種形式存在。在膨潤(rùn)土加工過程中，需要用到很多的膨潤(rùn)土設(shè)備。吸附態(tài)MPB的烷基長(zhǎng)碳鏈形成有機(jī)相，對(duì)萘產(chǎn)生分配作用；溶解態(tài)MPB形成單體或膠束對(duì)萘產(chǎn)生增溶作用，從而減弱吸附態(tài)MPB的分配作用。從溴化十四烷基吡啶對(duì)萘的增溶曲線可知，表面活性劑濃度小于530.6μg/ml時(shí)，表觀溶解度增加不大；表面活性劑濃度大于530.6μg/ml時(shí)，表觀溶解度隨表面活性劑濃度急劇增加，表明表面活性劑對(duì)萘具有增溶作用。其增溶曲線見表3-9。

表面活性劑對(duì)萘的增溶作用可用式（3-19）來描述：（3-19）式中，Sx是表面活性劑總濃度為X（X=Xmn+Xmc）時(shí)萘的表觀溶解度；Sw是荼在純水中的溶解度；Xmn是表面活性劑單體濃度（當(dāng)X≤CMC，Sx=X；當(dāng)X＞CMC，Xmn=CMC）；Xmc是以膠束形式存在的表面活性劑濃度（當(dāng)X≤CMC,Xmc=0；當(dāng)X＞CMC，Xmc=X―CMC）。

求出萘在單體和水之間的分配系數(shù)Kmn及在膠束和水之間的分配系數(shù)Kmc、表面活性劑的臨界膠束濃度CMC、萘在純水中的溶解度Sw（見表3-9）。用有機(jī)碳含量（ foc）標(biāo)化表觀分配系數(shù)（Kd）則可得到標(biāo)化表觀分配系數(shù)（Koc）（見表3-10）。

表觀分配系數(shù)（Kd）與有機(jī)碳含量（foc）之間的關(guān)系出現(xiàn)2個(gè)明顯的拐點(diǎn)（對(duì)應(yīng)的MPB平衡濃度為10%CMC、1CMC），在前列個(gè)拐點(diǎn)之前，加入的MPB絕大部分為增加膨潤(rùn)土的有機(jī)碳含量，對(duì)萘產(chǎn)生分配作用，Kd與foc呈線性關(guān)系；在2個(gè)拐點(diǎn)之間，增加的MPB也提高膨潤(rùn)土的有機(jī)碳含量，但此時(shí)增加的溶解態(tài)MPB所起的增溶作用（單體增溶）超過吸附態(tài)MPB的吸附作用；第二個(gè)拐點(diǎn)之后，MPB在膨潤(rùn)土上達(dá)到飽和吸附，增加的表面活性劑不再增加膨潤(rùn)土的foc，只增加膠束增溶作用。因此，表觀分配系數(shù)（Kd）隨表面活性劑濃度增大而呈現(xiàn)上述的變化規(guī)律。