在本(ben)次研(yan)究中，通過表面(mian)(mian)張力、接(jie)觸角等潤濕性實驗，掌(zhang)握(wo)了(le)表面(mian)(mian)活(huo)性劑溶(rong)液(ye)潤濕煤塵的性能，重點考察(cha)了(le)表面(mian)(mian)活(huo)性劑種類、質(zhi)量分數等對表面(mian)(mian)活(huo)性劑溶(rong)液(ye)潤濕性能的影響(xiang)。

表面張力(li)實(shi)驗

表面(mian)張(zhang)(zhang)力是(shi)影響表面(mian)活性劑溶液(ye)潤濕(shi)性能的重要(yao)參數(shu)。設定所有溶液(ye)溫度為25℃，使用表面(mian)張(zhang)(zhang)力儀(yi)對各溶液(ye)在不(bu)同質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)下測定其表面(mian)張(zhang)(zhang)力。實驗共設置(zhi)了6個(ge)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)，分(fen)(fen)別(bie)是(shi)0、0.000 05%、0.0005%、0.005%、0.05%和0.5%，依次測量(liang)(liang)各表面(mian)張(zhang)(zhang)力。

為了分析表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力的(de)變化趨(qu)勢(shi)，對(dui)這24組溶(rong)液(ye)的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力進行測定，測定數據見圖1。

圖1表面活(huo)性劑在(zai)不(bu)同濃度下(xia)的表面張力(li)

由圖(tu)1可(ke)看出，在表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)(xing)劑(ji)處于較低(di)(di)濃(nong)度范圍時(shi)，濃(nong)度增加(jia)，表(biao)面(mian)(mian)張力逐(zhu)漸降(jiang)低(di)(di)。最終表(biao)面(mian)(mian)張力會有一個最低(di)(di)點，這個點就是表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)(xing)劑(ji)的臨界(jie)膠束濃(nong)度（CMC）[10]。過了(le)CMC以后(hou)，表(biao)面(mian)(mian)張力下(xia)降(jiang)趨勢就趨于平緩。

從圖1還(huan)可(ke)以看出(chu)，在(zai)(zai)(zai)(zai)濃度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.005%以前(qian)，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)呈現指(zhi)數下(xia)降(jiang)趨(qu)勢(shi)，之后的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)下(xia)降(jiang)到最低(di)，濃度(du)再(zai)(zai)增加時(shi)下(xia)降(jiang)趨(qu)勢(shi)變為(wei)(wei)(wei)(wei)平(ping)緩，由此而得出(chu)所選的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活性劑(ji)(ji)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)CMC在(zai)(zai)(zai)(zai)0.005%～0.05%之間(jian)。對(dui)于所選的(de)(de)(de)(de)試劑(ji)(ji)，當(dang)試劑(ji)(ji)濃度(du)在(zai)(zai)(zai)(zai)0～0.005%時(shi)，呈指(zhi)數下(xia)降(jiang)，這是因為(wei)(wei)(wei)(wei)在(zai)(zai)(zai)(zai)較(jiao)低(di)濃度(du)時(shi)，溶(rong)(rong)解于水(shui)中的(de)(de)(de)(de)試劑(ji)(ji)是以單(dan)個分子(zi)(zi)形式存在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)，由于兩親(qin)性，這些分子(zi)(zi)吸附(fu)在(zai)(zai)(zai)(zai)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)，使空(kong)氣和水(shui)的(de)(de)(de)(de)接觸面(mian)(mian)(mian)(mian)減少(shao)，從而引起水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)急劇下(xia)降(jiang)[11]；當(dang)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)濃度(du)增加，單(dan)分子(zi)(zi)在(zai)(zai)(zai)(zai)液(ye)(ye)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)基本達(da)到飽和，空(kong)氣和水(shui)的(de)(de)(de)(de)接觸面(mian)(mian)(mian)(mian)不再(zai)(zai)減小，只(zhi)有溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)束數目在(zai)(zai)(zai)(zai)增加時(shi)，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)不再(zai)(zai)變化[12]。Tween-80在(zai)(zai)(zai)(zai)質(zhi)量濃度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.05%時(shi)，其(qi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)為(wei)(wei)(wei)(wei)40.8 mN/m，其(qi)他試劑(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)各CMC下(xia)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)范圍為(wei)(wei)(wei)(wei)28.8 mN/m～31.9 mN/m。

在質量(liang)(liang)分數(shu)大于0.005%時，溶液可以(yi)達到較好的(de)潤(run)濕效(xiao)果，從經(jing)濟條件出發并結合礦山使用習(xi)慣(guan)，選擇溶液質量(liang)(liang)濃(nong)度大概(gai)為0.05%。所選的(de)表面活性劑的(de)表面活性大小為SDBS＞SDS＞OP-10＞Tween-80。 

結論：

（1）表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)(de)研(yan)究結(jie)果表(biao)(biao)明，溶液的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)均隨(sui)著(zhu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)質量分數(shu)的(de)(de)增大呈現(xian)降低的(de)(de)趨勢；當(dang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)質量分數(shu)達到CMC后，溶液的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)不(bu)會(hui)再因為濃度而(er)明顯下降；所選(xuan)試劑(ji)中非離子(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)SDBS在減(jian)小表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)(de)效率和(he)效能方(fang)面(mian)(mian)最優。

（2）接觸(chu)(chu)角實驗表明，表面活性劑質量(liang)分數的提高，液(ye)滴在(zai)煤塵壓片上的接觸(chu)(chu)角不(bu)斷在(zai)減小(xiao)，表面活性劑溶(rong)液(ye)潤(run)濕性能不(bu)斷在(zai)提高；OP-10溶(rong)液(ye)的潤(run)濕性能最(zui)(zui)優，在(zai)相同的質量(liang)分數下，能夠獲(huo)得(de)最(zui)(zui)小(xiao)的接觸(chu)(chu)角。

（3）表面(mian)活性劑因其自身(shen)的理化性質(zhi)不(bu)(bu)同(tong)，其對(dui)不(bu)(bu)同(tong)煤質(zhi)的潤濕性也不(bu)(bu)同(tong)。