影响表面活性剂吸收甲烷因素的研究杨萌，张增志，许红梅**（中国矿业大学（北京）生态功能材料研究所，北京100083）510152025摘要：研究一种有效快速吸收瓦斯气体的水基材料，降低煤矿瓦斯的浓度。以甲烷为瓦斯的模型气体，选取两种不同类型的表面活性剂及两性表面活性剂复配体系的溶液作为吸收材料，利用气相色谱仪定量分析吸收甲烷的量。胶束是表面活性剂的重要特征，通过表面张力法和电导法测试临界胶束浓度(CriticalMicelleConcentration，简称CMC)来分析吸收原理，并从热力学模型角度探讨了钠盐NaCl分别对离子表面活性剂和非离子表面活性剂的CMC值的影响。关键词：甲烷;表面活性剂;胶束;钠盐：TD712ThestudyoftheeffectiononthemethanebeingabsorbedbythesurfactantYANGMeng,ZHANGZengzhi,XUHongmei(ResearchInstituteofEcologicalandFunctionalMaterials,ChinaUniversityofMiningandTechnology(Bei激ng),Bei激ng100083)Abstract:Inthispaperthewater-basedmaterialswereresearchedwhichcanabsorbthemethanegasregardedasamodeloftheminegas.Thematerialscanbequicklyreducethecoalminegasconcentration.Theabsorbingmaterialshavedesignedfromtwodifferentkindsofthesurfactantandthemixedsolutionwithintheampholyticsurfactant,andthenanalysedtheabsorptionquantityofmethanebythegaschromatograph.Micelleisanimportantcharacteristicofthesurfactantwhenthecriticalmicelleconcentrationwastestedbymeansofthesurfacetensionandtheconductivitymethod,soastoanalysetheabsorptionprinciple.Inaddition,theeffectofthesodiumsaultonthethecriticalmicelleconcentrationoftheanionicsurfactantandthenonionicsurfactantwasstudiedfromthethermodynamicsmodel.Keywords:methane;surfactant;micelle;sodiumsault300引言煤炭是世界上储量最多并且分布最广的常规能源，近年来，由于全球的经济持续增长，石油和天然气价格的大幅提高，导致了全球煤炭需求量的迅速增加。预计到2050年，煤炭在我国的一次能源消费中约占50%以上，但在煤炭生产中，因瓦斯、煤尘及水火等自然灾3540害的威胁，造成了巨大的损失，如何防治瓦斯事故成为做好煤矿安全生产的首要任务。目前，国内外矿井瓦斯抑爆技术主要有以下四个方面：瓦斯浓度监测，瓦斯积聚防治，严禁火源产生，减少爆炸影响范围[1]。应用较多的抑爆剂主要有超细固体粉末、技术网孔结构材料、惰性气体、水雾抑爆材料和气溶胶。早在20世纪20年代，Mcbain就对表面活性剂脂肪酸钠、烷基磺酸钠进行了研究，提出了胶束的存在[2]。胶束的形成是发生胶束增溶作用的前提条件。而表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液表面能定向排列并使表面张力显著下降的物质。是具有润湿、起泡、增溶、乳化和洗涤等界面现象功能的重要化学物质[3]。---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---作者简介：杨萌（1988-），女，硕士研究生，研究方向：生态功能材料，瓦斯抑爆材料通信联系人：张增志（1965-），男，教授、博士生导师，主要研究方向：生态功能材料，安全工程材料.llczzz@sina-1----本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---1临界胶束浓度形成的机制在表面活性剂的亲水基团进入水溶液中，憎水基团企图离开水面而指向空气，在界面定455055向排列，当表面活性剂在水中的浓度增加时，聚集在表面的活性剂分子定向排列成紧密的单分子层，剩余的分子在体相内部以憎水基互相聚拢，聚集到一定程度就可以形成胶束，开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度CriticalMicelleConcentration,简称CMC)。一般认为，胶束的形成属于自发过程（熵值增加的过程），形成胶束的体系具有热力学稳定性[4]。在溶液的浓度达到临界胶束浓度时，其物理化学性质（渗透压、当量导电率、界面张力、密度、比粘度等）发生急剧的变化，临界胶束浓度是表面活性剂重要的量度。图一表示了随着表面活性剂浓度的增加，表面活性剂在溶液表面和内部的分布情况。在很稀浓度时，增加表面活性剂的浓度，部分分子很快地聚...