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：采用撸撸社软件下载免费版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：采用動態撸撸社软件下载免费版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。