SDS／正戊醇／水体系的液晶研究.pdf

维普资讯 2003年 9月 精 细 石 油 化 工 第 5期 SPECIALITY PETROCHEMICALS SDS／正戊醇 ／水体 系的液 晶研究 王 彤 尹宝霖 魏 西莲 (1．青 岛大学师范学 院化学系 ，青 岛 266071；2．聊城大学化学系 ，聊城 252059) 摘要 ：在 25℃测定 了十二烷基硫酸钠 (SDS)／正戊醇 ／水三元体系的相平衡 ，确定了液 晶区域 的边 界范 围。 在液 晶区域 内选取一系列样 品点 ，用差示扫描量热法 (DSC)和 H NMR与液 晶照片对照 ，研究 了该体系的液 晶结构特点。结果表 明：在恒定温度下 ，该体系存在着两个液 晶区域 ，并且随含水量 的增加 ，液 晶结构发生变 化 。当组成 固定时，体系的液 晶相结构随温度升高也发生变化 。 关键词 ：十二烷基硫酸钠 正戊醇 溶致液 晶 H NMR 差示扫描量热 由表面活性剂和极性溶剂组成 的或再加入助 1 实 验 表面活性剂和有机物组成 的溶致液 晶，由于其在 1．1 试剂与仪器 日用化工 、材料科学、生物工程和三次采油等行业 SDS，用无水 乙醇提纯 3次 ，其水溶液 的表面 中有着重要 的应用价值 ，因此溶致液 晶的组成 、性 张力与浓度关系 曲线在 cmc附近无最低点 ；正戊 质和结构越来越受到人们 的重视 [】 ]。 醇 ，AR；二次蒸馏水 。 溶致液 晶可分为层状 、六角状和立方状三类 。 XP一10偏光显微镜 ，南京光学仪器厂 ；差示扫 不 同结构 的溶致液 晶其性 能也不 同，例如 ：层状液 描量热仪 ；上海 天平仪器厂 。FX一90Q 核磁共振 晶具有润滑作用 ，可作润滑剂材料 ；六方状液 晶和 仪 ，日本 JEOL公司 。 层状液晶可作为膜板用于合成新型介孔分子筛 ； 1．2 实验 方法 六方状液 晶也可作为制备纳米材料 的膜板 。研究 在 25℃ ，称取 一 定质 量 比的 SDS和 正戊 醇 溶致液 晶相结构 的方法很多，差示扫描量热法 共 0．4g，在搅拌下逐滴加入水 ，根据溶液清浊变 (DSC)是一种简便而可靠 的方法 ，因为 当物质从 化 的各实验点质量 ，确 定微乳液 的边 界 ；根据溶液 一 种相态转变为另一种相态 时 ，总是伴 随有 能量 在偏光显微镜下的明暗程度 ，确定液 晶区域 ，绘制 的变化 ，表现 出吸热和放热效应 ；但从差示扫描量 SDS／正戊醇 ／水体系 的三元相 图。在溶致液 晶区 热法 的测定 中，只能知道是否有液 晶的相转变 以 域 内选 点，拍摄相应 的液 晶纹理照片并用重水代 及转变温度 ，至于相态 的结构 ，是无法确定 的，需 替水按组成配制样 品 ，搅拌均匀 ，恒 温放置 1周 借助 NMR、偏光显微镜和 X射线衍射方法来确 后 ，测定各样 品的 H NMR 四极裂分谱 图。用压 定 。H NMR 四极矩裂分法可在微米尺度 内检测 模器将液 晶样 品压入铝制坩埚 内，在差示扫描量 各种液 晶相 的存在 ，结合偏光显微镜获得的照片 ， 热仪 内进 行程序升温 ，升温速率 2．0℃／min，记 录温度变化过程 中的热效应 曲线 ，得 DSC谱 图。 对照文献[4]，可 以确定测定单一液 晶体系和多种 2 结果与讨论 液晶共存的混合体系 。因此 ，用该种方法研究溶