2結果與討論

2.1吸附膜的界面擴張(zhang)彈性

彈性是表征界(jie)面(mian)吸附(fu)膜(mo)強度的最直(zhi)觀的數據。界(jie)面(mian)上(shang)吸附(fu)分(fen)(fen)子(zi)間存在相(xiang)互作用，當外(wai)力(li)(li)作用在界(jie)面(mian)膜(mo)上(shang)時，界(jie)面(mian)膜(mo)產生形變，吸附(fu)分(fen)(fen)子(zi)間的距離發生變化，分(fen)(fen)子(zi)間相(xiang)互作用力(li)(li)隨(sui)之改變，界(jie)面(mian)膜(mo)彈性定量地(di)描述了(le)形變條件下的相(xiang)互作用力(li)(li)變化程度。

 2.1.1表面(mian)和界面(mian)擴張(zhang)彈性的全(quan)頻率譜(pu)

本文對界面(mian)膜施加擴張(zhang)/壓縮形變，監測(ce)了(le)界面(mian)張(zhang)力躍遷后的(de)(de)(de)衰減(jian)特性，計算(suan)得(de)到界面(mian)膜的(de)(de)(de)彈性。C8C10溶液(ye)的(de)(de)(de)表面(mian)和(he)界面(mian)擴張(zhang)彈性的(de)(de)(de)全頻(pin)率譜(pu)如圖2所示。

圖2 C8C10溶液的表面和界面擴張彈性的全頻率譜

由圖2可以看出，在實驗濃度范圍內，擴張(zhang)彈(dan)性(xing)均隨頻率升高逐漸增大，直到達到平臺(tai)值。這是由于(yu)對(dui)于(yu)吸(xi)(xi)附膜而言，有(you)兩種(zhong)方式對(dui)抗外界(jie)施(shi)加的(de)形(xing)變(bian)(bian)：①改變(bian)(bian)分(fen)(fen)子間距；②通(tong)過(guo)擴散-交換(huan)過(guo)程，改變(bian)(bian)界(jie)面(mian)吸(xi)(xi)附分(fen)(fen)子數量。若界(jie)面(mian)膜通(tong)過(guo)改變(bian)(bian)界(jie)面(mian)吸(xi)(xi)附數量的(de)方式對(dui)抗形(xing)變(bian)(bian)，外界(jie)做的(de)功就被耗散在環境中，界(jie)面(mian)膜不(bu)(bu)儲(chu)存(cun)能(neng)量，彈(dan)性(xing)較低。極端(duan)條(tiao)件(jian)下，外界(jie)施(shi)加的(de)形(xing)變(bian)(bian)足夠(gou)緩慢，擴散-交換(huan)過(guo)程在形(xing)變(bian)(bian)過(guo)程中充分(fen)(fen)發生，則(ze)形(xing)變(bian)(bian)后的(de)界(jie)面(mian)組成(cheng)與(yu)形(xing)變(bian)(bian)前相同，彈(dan)性(xing)為零(ling)；而如果形(xing)變(bian)(bian)足夠(gou)快，界(jie)面(mian)與(yu)體相間不(bu)(bu)存(cun)在分(fen)(fen)子交換(huan)，外界(jie)做功全部轉化(hua)為膜的(de)彈(dan)性(xing)，此時的(de)擴張(zhang)彈(dan)性(xing)稱(cheng)之為極限擴張(zhang)彈(dan)性(xing)ε0，其定義式為：

由(you)式（5）可以看出，ε0定量表征界面分子數量（Γ）發生變化時(shi)相互(hu)作用力的變化程度，對于給定體系為常數。界面膜的擴張(zhang)彈(dan)性(xing)數值一旦達到ε0，繼續增大(da)頻(pin)(pin)率，則彈(dan)性(xing)不再增大(da)。因此，對于任何吸附(fu)膜，其擴張(zhang)彈(dan)性(xing)的全頻(pin)(pin)率譜(pu)均為從零增大(da)到ε0的曲線(xian)，曲線(xian)的特征通過彈(dan)性(xing)開(kai)始升(sheng)高的頻(pin)(pin)率ω1、ε0的數值和達到ε0的頻(pin)(pin)率ω0描述，如圖2（a）所示。

2.1.2濃度對(dui)ω1的影響(xiang)

表面活性劑(ji)濃(nong)度對(dui)表面和界面擴(kuo)張彈性全頻(pin)率譜上(shang)ω1的影響(xiang)如圖3所示。

圖3表面活性劑濃度對表面和界面擴張(zhang)彈性曲(qu)線上ω1的(de)影響(xiang)

擴張彈性(xing)數值開始上(shang)升，意味(wei)著(zhu)擾動前(qian)后界面膜的(de)組成開始變(bian)化，擴散-交(jiao)換(huan)過(guo)程不(bu)能完(wan)全(quan)消除形(xing)變(bian)的(de)影響(xiang)。因(yin)此，ω1反(fan)映(ying)了界面分子與(yu)體(ti)(ti)相間交(jiao)換(huan)的(de)難易程度：ω1值越低(di)，則擴散-交(jiao)換(huan)過(guo)程越慢，界面與(yu)體(ti)(ti)相間的(de)分子交(jiao)換(huan)越困(kun)難。

由圖3可以(yi)得出如(ru)下幾點結論(lun)：

（1）對于(yu)(yu)C8C10和C10C8，無論是表面還是界(jie)面，ω1均隨濃(nong)度(du)增大(da)而升高。這是由于(yu)(yu)隨表面活性劑濃(nong)度(du)升高，擴散-交換過程加快(kuai)造成(cheng)的。

（2）羥基(ji)(ji)取(qu)代烷(wan)基(ji)(ji)苯磺(huang)酸鹽在界(jie)面(mian)(mian)上的(de)(de)吸附有其(qi)獨特性，由于(yu)(yu)(yu)苯環上磺(huang)酸基(ji)(ji)和(he)羥基(ji)(ji)的(de)(de)“定位”作(zuo)用，使得羥基(ji)(ji)鄰(lin)位的(de)(de)長(chang)(chang)鏈烷(wan)基(ji)(ji)傾(qing)向于(yu)(yu)(yu)沿(yan)界(jie)面(mian)(mian)伸展，而羥基(ji)(ji)對位的(de)(de)長(chang)(chang)鏈烷(wan)基(ji)(ji)則(ze)傾(qing)向于(yu)(yu)(yu)伸入空氣或油相。因(yin)此，界(jie)面(mian)(mian)分子(zi)(zi)中羥基(ji)(ji)鄰(lin)位的(de)(de)烷(wan)基(ji)(ji)之間表(biao)(biao)現出較強(qiang)的(de)(de)相互作(zuo)用。C8C10和(he)C10C8是一對同分異構體，C10C8分子(zi)(zi)中羥基(ji)(ji)鄰(lin)位的(de)(de)烷(wan)基(ji)(ji)更長(chang)(chang)。當(dang)C10C8分子(zi)(zi)吸附到表(biao)(biao)面(mian)(mian)上時，分子(zi)(zi)間的(de)(de)相互作(zuo)用更強(qiang)，擴散-交換過程(cheng)更慢，因(yin)此，C10C8的(de)(de)ω1在整個實驗濃度范圍內均低于(yu)(yu)(yu)C8C10。

（3）當表(biao)面活性劑分(fen)子(zi)吸(xi)附到癸烷-水界面上時(shi)，癸烷分(fen)子(zi)插入界面吸(xi)附膜(mo)中(zhong)，破壞了分(fen)子(zi)間相互(hu)作用(yong)；同時(shi)，C8C10分(fen)子(zi)中(zhong)伸(shen)向油相的烷基鏈更(geng)長，與油分(fen)子(zi)的相互(hu)作用(yong)更(geng)強(qiang)，其擴散-交(jiao)換過程變得比C10C8更(geng)慢(man)，因此(ci)，對于(yu)界面吸(xi)附膜(mo)，C10C8的ω1在整個(ge)實驗濃度范圍內均高于(yu)C8C10，表(biao)現出與表(biao)面完全不同的趨勢。

（4）還需指出的是，對于C8C10，其界面上的ω1明顯(xian)低(di)于表面，也充(chong)分說明羥(qian)基對位的長鏈(lian)烷(wan)基與油(you)分子間存在較強的相互作用。