氟碳表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)因其強(qiang)憎油(you)憎水的界(jie)面(mian)特征而在(zai)泡(pao)沫滅火劑(ji)中廣泛(fan)使用(yong)，但(dan)它(ta)屬于難降(jiang)解有機物已被多項(xiang)國際公(gong)約限制使用(yong)，尋求(qiu)減量或者替代氟碳表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)成為新(xin)型環(huan)保型滅火劑(ji)研發的行業熱點。皂莢中所含的非離子型表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)成分皂苷(GS)具(ju)有起泡(pao)與穩泡(pao)作(zuo)用(yong)。

本文以(yi)皂莢為原(yuan)料提取分離純化(hua)皂苷，以(yi)表面張力(li)、起泡能(neng)力(li)、泡沫穩定性及平均泡沫尺寸為指標，利用中心組合響(xiang)應面分析法進行了三(san)因(yin)素(GS、Fluorad FC-170C、CAB)三(san)水平優化(hua)實驗設計，探討了滅火泡沫的理(li)化(hua)性能(neng)與復配協同效應。

主要研究結果如下:

(1)利用(yong)香草醛-高氯酸(suan)比色法定(ding)量乙醇浸(jin)提(ti)、柱層析(xi)精制的皂苷(gan)，皂莢中(zhong)總皂苷(gan)含量7.1%;凝膠滲透色譜(pu)法分(fen)析(xi)精制皂苷(gan)得(de)到單一色譜(pu)峰，分(fen)子量為4366;皂苷(gan)鹽酸(suan)水解(jie)得(de)到苷(gan)元，經標準物質HPLC定(ding)性苷(gan)元為齊墩果酸(suan)(63.9%)與刺囊酸(suan)(36.1%);熱重(zhong)分(fen)析(xi)獲得(de)皂苷(gan)初始熱分(fen)解(jie)溫度為244.3℃。

(2)測(ce)量(liang)FC-170C+CAB、FC-170C+GS、CAB+GS二元(yuan)復(fu)配(pei)(pei)及FC-170C+CAB+GS三元(yuan)復(fu)配(pei)(pei)體(ti)系(xi)(xi)在(zai)氣液界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)分(fen)子(zi)間相(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用參數(shu)(βα)與混合(he)膠束(shu)(shu)(shu)中(zhong)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性劑分(fen)子(zi)間相(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用參數(shu)(βM)，在(zai)一定的(de)(de)(de)摩(mo)爾(er)比下(xia)，βα-βM0且(qie)|βα-βM||ln(C01，CMC C2M/C0，CMC C1M)|，復(fu)配(pei)(pei)體(ti)系(xi)(xi)存(cun)在(zai)降(jiang)低(di)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力效能的(de)(de)(de)協同(tong)作(zuo)用;混合(he)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性劑臨界(jie)(jie)膠束(shu)(shu)(shu)濃(nong)度(CMC)小(xiao)(xiao)于理(li)(li)想(xiang)混合(he)臨界(jie)(jie)膠束(shu)(shu)(shu)濃(nong)度(CMCideal)，界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)平(ping)均(jun)(jun)最小(xiao)(xiao)面(mian)(mian)(mian)(mian)積(Amin)小(xiao)(xiao)于理(li)(li)想(xiang)混合(he)平(ping)均(jun)(jun)最小(xiao)(xiao)面(mian)(mian)(mian)(mian)積(Aideal)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性劑分(fen)子(zi)間存(cun)在(zai)不同(tong)程度的(de)(de)(de)吸引作(zuo)用;低(di)溫(wen)透射電鏡(Cryo-TEM)觀察表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性劑膠束(shu)(shu)(shu)聚集行為(wei)，膠束(shu)(shu)(shu)球-矩(ju)變(bian)化使表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)吸附分(fen)子(zi)在(zai)液-氣界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)排列變(bian)得更(geng)加緊密，直接證明復(fu)配(pei)(pei)體(ti)系(xi)(xi)具有表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)性能的(de)(de)(de)協同(tong)效應。

(3)中(zhong)心組合響應面(mian)分析結(jie)果顯示，Fluorad FC-170C質量(liang)分數0.000678%、CAB 0.18%、GS 0.07%的復(fu)配(pei)比下，模型預測值表面(mian)張力(li)γ17.30 mN/m，Ross-miles法(fa)測定初始泡(pao)(pao)沫(mo)高度(du)h0 116.95 mm，泡(pao)(pao)沫(mo)穩定性R5min97.98%，平均泡(pao)(pao)沫(mo)尺寸116.38μm。實驗值為17.25 mN/m、117.33 mm、98.12%、115.21μm。相對誤差分別為0.29%、0.32%、0.14%、1.01%。國際公(gong)約(yue)限制(zhi)氟碳化合物的使(shi)用量(liang)不得超過50 mg/kg，復(fu)配(pei)滅(mie)火泡(pao)(pao)沫(mo)中(zhong)氟碳表面(mian)活(huo)性劑使(shi)用量(liang)減少(shao)為6.78 mg/kg。