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10種常用表面活性劑水溶液的表面張力測定、泡沫的產(chǎn)生和測試(三)

來源:日用化學(xué)工業(yè) 瀏覽 568 次 發(fā)布時間:2025-02-20

2.3相關(guān)性分析


本研究除了測試表面活性劑溶液的表面張力、泡沫形態(tài)、泡沫密度保留率(ηBC)和泡沫體積保留率(ηV)外,還測試了最大泡沫含液量(Vliquid foam max)、析液半衰期(tFLS 50%)、氣泡個數(shù)半衰期(tBC1/2)、泡沫液體體積比率(MD)等指標(biāo),結(jié)果如表4和表5所示。

表4不同表面活性劑的泡沫體積、體積保留率、含液量等指標(biāo)結(jié)果

表5不同表面活性劑的泡沫密度、泡沫密度保留率、泡沫面積等指標(biāo)結(jié)果


使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)來闡明10種表面活性劑泡沫各指標(biāo)間的相互關(guān)系,如圖4所示。

圖4泡沫各指標(biāo)間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)


溶液的表面張力與Vliquid foam max和BCinitial之間呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)分別為-0.68和-0.61(p<0.05),與起泡性、泡沫穩(wěn)定性等沒有顯著的相關(guān)性。


Vfoam max與Vfoam final的相關(guān)系數(shù)為0.98(p<0.01),呈顯著的正相關(guān);Vfoam max與Vliquid foam-max的相關(guān)系數(shù)為0.83(p<0.01),呈顯著的正相關(guān);Vfoam max與排水時間(體現(xiàn)為tFLS 75%、tFLS 50%、tFLS 25%、HRV)呈顯著的正相關(guān);Vfoam max與BCinitial的相關(guān)系數(shù)為0.64(p<0.05),呈顯著的正相關(guān);Vfoam max與表面張力、泡沫穩(wěn)定性等沒有顯著的相關(guān)性。


BCinitial與Vliquid foam max的相關(guān)系數(shù)為0.84(p<0.01),呈顯著的正相關(guān);BCinitial與MD的相關(guān)系數(shù)為0.77(p<0.01),呈顯著的正相關(guān);BCinitial與ηV的相關(guān)系數(shù)為-0.77(p<0.01),呈顯著的負(fù)相關(guān),初始泡沫密度會負(fù)面影響泡沫體積穩(wěn)定性;BCinitial與Vfoam max呈顯著的正相關(guān),即與起泡性呈顯著的正相關(guān);BCinitial與溶液的表面張力呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性。


ηV與BCinitial呈顯著的負(fù)相關(guān),即初始泡沫密度越大的表面活性劑,其泡沫的體積會更快坍塌。


ηBC與BCfinal的相關(guān)系數(shù)為0.98(p<0.01),呈顯著的正相關(guān);ηBC與排水時間(tFLS 75%、tFLS 50%、tFLS 25%、HRV)呈顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)均0.76(p<0.01),即單位體積含液量的排水時間越短,排液速率越大,泡沫密度保留率越小,泡沫數(shù)量的減少越快。


Vliquid foam max分別與BCinitial和Vfoam max呈顯著的正相關(guān),說明泡沫越豐富,泡沫含液量也會越大;Vliquid foam max與MD的相關(guān)系數(shù)為0.76(p<0.01),呈顯著的正相關(guān);Vliquid foam max與Vfoam final的相關(guān)系數(shù)為0.72(p<0.01),呈顯著的正相關(guān);Vliquid foam max與ηV的相關(guān)系數(shù)為-0.60,與ηBC的相關(guān)系數(shù)為0.41,均沒有顯著的相關(guān)性,說明最大泡沫含液量對泡沫穩(wěn)定性沒有顯著的影響。


3結(jié)論


本研究中,氨基酸表面活性劑的起泡性能要優(yōu)于非離子表面活性劑和甜菜堿類的兩性表面活性劑,陰離子表面活性劑的氣泡形態(tài)較兩性和非離子更小更均勻。甲基椰油?;;撬徕c具有最優(yōu)的起泡性,甲基椰油?;;撬徕c和椰油酰兩性基乙酸鈉具有更好的泡沫豐富性。泡沫穩(wěn)定性方面,甲基椰油酰基?;撬徕c和椰油酰谷氨酸二鈉的泡沫形態(tài)穩(wěn)定性和泡沫密度穩(wěn)定性更好,最差為辛酰/癸酰氨丙基甜菜堿,而泡沫體積穩(wěn)定性最好的是辛酰/癸酰氨丙基甜菜堿。非離子PEG-80失水山梨醇月桂酸酯在泡沫體積、泡沫密度和泡沫穩(wěn)定性等方面表現(xiàn)均很差。皮爾遜相關(guān)系數(shù)分析表明,更低表面張力的表面活性劑溶液更容易產(chǎn)生綿密的泡沫;泡沫越豐富,泡沫含液量會越大;初始泡沫密度越大,泡沫體積的坍塌會越快;排液速率越大,泡沫數(shù)量的減少越快。


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