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《大连理工大学》 2005年
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表面活性剂胶束溶液与金属离子相互作用的机理研究

吕建晓  
【摘要】:表面活性剂溶液在其使用或处理过程中,经常由于天然水体中存在的金属离子或使用的絮凝剂中所含的金属离子种类或浓度的不同,而表现出不同的性能或处理效果。因此应对表面活性剂胶束溶液与不同金属离子之间的相互作用进行深入探讨。 本研究以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)为代表,在30℃及10℃两个恒温条件下,探讨了此类表面活性剂胶束体系与几种常见的金属离子溶液(Al_2(SO_4)_3,FeCl_3,PAC,CaCl_2及MgCl_2)之间相互作用的机理。根据各个体系中随金属离子浓度的增加而出现的不同现象,结合在原体系pH条件下各种金属离子主要的物种存在形态,对各体系中可能发生的过程进行了探讨,并推测了SDS胶束与各金属离子间相互作用的主要机理。沉淀的扫描电镜图从另一个侧面验证了前面所得结论。 结果表明,在SDS-Al_2(SO_4)_3体系中,Al~(3+)为Al的主要存在形式,吸附电中和作用是主要的絮凝沉淀机理。当加入Al的浓度为初始SDS浓度的1/3时,胶束表面每三个表面活性剂头基结合一个Al~(3+)离子,达到电中和条件,最佳絮凝区开始。当加入的铝盐过量时,SDS与Al形成溶液络合物,使沉淀逐渐溶解,溶液最终重新恢复澄清。在SDS-FeCl_3及SDS-PAC体系中,Fe(OH)~(2+)及Al_b分别是Fe及Al的主要存在形式,吸附架桥作用是主要的絮凝沉淀机理,在实验范围内观察不到沉淀溶解的现象。在SDS-CaCl_2体系中,主要是由Ca(DS)_2的溶度积效应导致的结晶沉淀;而在SDS-MgCl_2体系中,实验范围内观察不到混浊、沉淀的现象。对所有体系,最佳絮凝区中胶束态的SDS均被去除,且少量游离态的SDS也被沉淀卷扫而除去。 本研究一方面可为研究表面活性剂溶液的各种应用,开发新型的耐硬水的表面活性剂提供重要参考;另一方面也有助于开发出适于处理该类废水的高效复合絮凝剂。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O647.2;O648.1

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【引证文献】
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【同被引文献】
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