雙磺基琥珀酸酯磺酸鈉（簡稱GSS）通過柔性連接基將兩個傳統的琥珀酸酯鹽連接而成，連接基使GSS分子中兩個離子頭基間的靜電斥力大大削弱，同時加強了碳氫鏈間的疏水結合力，使GSS具有比單鏈琥珀酸酯磺酸鹽更低的臨界表麵張力。

在實際應用中，很多表麵活性劑所需發揮作用的時間極短，例如硬表麵清潔、農藥鋪展、印刷、攝影用薄膠片製備、三次采油等都涉及動態過程，因此研究動態表麵張力（DST）非常重要。王新英等研究短氟碳鏈季銨鹽表麵活性劑時發現，相比以酰胺基為連接基的表麵活性劑，以酯基為連接基的表麵活性劑有更低的cmc；韓世岩等研究發現，鬆香基季銨鹽雙子表麵活性劑的柔性連接基活性強於剛性連接基；王麗豔等研究烷基咪唑表麵活性劑時發現，柔性和剛性連接基對cmc影響不大，因此，有必要深入探究連接基對表麵性能的影響。喻紅梅等總結出連接基較短易形成膠束；羅麗娟等得出cmc隨連接基的碳原子數增加先減小後增大；而董樂則發現碳原子數越多，cmc越小。

為此，有關連接基的研究較多集中在對靜態性能方麵的分析，而對動態性能的研究較少。本實驗對自主研發的乙二醇雙子琥珀酸二仲辛酯磺酸鈉（GSS271）、1,3-丙二醇雙子琥珀酸二仲辛酯磺酸鈉（GSS371）與1,4-丁二醇雙子琥珀酸二仲辛酯磺酸鈉（GSS471）陰離子雙子表麵活性劑的DST進行研究，並考察連接基對動態表麵性能的影響，探討其吸附動力學機理。

1、實驗

1.1試劑和儀器

乙二醇雙子琥珀酸二仲辛酯磺酸鈉（GSS271）、1,3-丙二醇雙子琥珀酸二仲辛酯磺酸鈉（GSS371）、1,4-丁二醇雙子琥珀酸二仲辛酯磺酸鈉（GSS471）（結構式如下，實驗室自製。提純後測定，表麵張力曲線無最低點，說明不含高活性雜質），實驗用水均為二次去離子水經亞沸重蒸。

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1.2測試

係列濃度表麵活性劑水溶液的配製：首先配製10-2mol/L的GSS水溶液作為母液，然後移取適量母液逐級稀釋，得到係列濃度（1×10-5～1×10-2mol/L）溶液（20℃振蕩水浴鍋中恒溫30 min）。

靜態表麵張力：采用91视频下载安装由低濃度至高濃度測定係列溶液表麵張力γ（測試均在帶有恒溫夾套的玻璃杯中進行，外接數控超級恒溫槽，溫度為20℃），作γ-lg c曲線。

動態表麵張力：采用動態91视频下载安装由低濃度至高濃度測定係列溶液動態表麵張力（測試均在帶有恒溫夾套的玻璃杯中進行，外接數控超級恒溫槽，溫度為20℃）。

2、結果與討論

2.1 GSS水溶液的表麵張力

GSS271、GSS371、GSS471水溶液的靜態與動態表麵張力曲線分別見圖1～3。由圖1擬合的表麵性能參數見表1。

表1係列GSS表麵活性劑的表麵性能

由表1可知，3種表麵活性劑中GSS471的cmc較小，GSS271的cmc與之接近，GSS371的cmc最大。對於GSS371，由於連接基使兩條疏水鏈間的距離增大，導致疏水相互作用減弱，因而cmc較大；GSS371在表麵定向排列疏鬆，在氣液界麵置換的水分子較少，因此γcmc較大。連接基較短的GSS271，兩條疏水鏈距離較小，增強了疏水相互作用，cmc小；在表麵排列較緊密致使γcmc較小。對於有較長連接基的GSS471，由於連接基的柔性作用使連接鏈扭曲變形而導致兩條疏水鏈更靠近，化學鍵又使極性頭基被強製在較小的距離內，兩種因素均使GSS471疏水能力增強[15]，分子更易聚集在一起，因而cmc小；同時在表麵排列更緊密，因而γcmc最小。

當溶液濃度c為1 mmol/L（c＜cmc）時，由圖2可知，表麵活性劑GSS271、GSS371和GSS471均表現為典型的DST變化曲線，即開始時DST接近溶劑的表麵張力，後隨時間延長先快速下降，下降至一定數值後降速緩慢，最後DST基本保持不變。因為吸附剛開始時GSS在新鮮的氣液界麵吸附量很少，所以界麵張力接近溶劑的表麵張力，隨著時間的推移，GSS分子逐漸吸附在界麵，氣液界麵張力降低；隨著吸附的進行，界麵逐步趨於飽和，吸附推動力減小，GSS分子在界麵吸附速率下降，因而DST下降緩慢最後趨於介平衡。GSS分子在界麵達到飽和後還需進一步吸附與定向排列，因而DST曲線中的介平衡張力較對應濃度下的靜態表麵張力大。當溶液濃度為5 mmol/L時，由圖3僅觀察到DST快速下降區和介平衡區。因為濃度較高（c＞cmc），開始時便有較多的表麵活性劑分子被吸附到表麵，所以DST低於溶劑表麵張力。