2.2.4盐浓度对界面活性的影响

表面活性剂/油体系的动态界面张力行为，对驱油过程具有重要意义。动态界面张力是驱油过程中各种复杂物理化学反应的具体体现。因此，研究动态界面增长力及其影响因素非常重要。溶液中离子强度增加，将影响表面活性剂分子在水相中的溶解度，改变双电层参量，而导致油水界面表面活性剂浓度的改变。一般情况下，添加的盐可以通过中和表面活性剂分子在界面上头基的电荷来减弱表面活性剂分子之间的静电斥力，导致IFT降低[5]。温度为30℃下，不同KBr盐浓度下，GS-12,GS-16的煤油/表面活性剂溶液界面张力随时间的变化曲线见图6。

图6煤油/表面活性剂溶液的界面张力随KBr盐浓度的变化曲线

用界面张力仪无法得到GS-18的界面张力值。因为表面活性剂分子疏水链的延长，降低了表面活性剂分子向油水界面的扩散速度，导致表面活性剂的表面活性降低。随着KBr的加入，IFT曲线出现异常变化，部分IFT曲线随着KBr浓度的增加先减小后增大。可能的原因是：随时间的延长，油/水界面表面活性剂吸附量逐渐增加，IFT持续降低，在IFT达到最低值时，界面表面活性剂吸附量达到最大值。与空气/水界面不同的是油/水界面表面活性剂与有机相存相容性，随着时间的延长，界面吸附的部分表面活性剂分子会从界面逐渐向有机相迁移，从而造成IFT升高。

2.2.5盐浓度对表面活性剂润湿性能的影响

由图4可知，KBr浓度为1～10 g/L，溶液体系不会发生表面活性剂固体的析出，选择此盐浓度范围，研究盐浓度对Gemini表面活性剂溶液对石蜡膜润湿性的影响。图7a～c为不同KBr浓度下，1 mmol/L的Gemini表面活性剂水溶液在石蜡膜上的表观动态接触角。KBr浓度的增加降低了液滴的初始接触角，提高了液滴的扩散速度，使液滴接触角更快地达到平衡。对这一现象的解释可能是分子在水/空气界面上的快速吸附动力学[17-18]。平衡接触角与KBr浓度的关系见图7d。

图7 KBr浓度对Gemini表面活性剂溶液(1 mmol/L)在石蜡膜上的接触角的影响(a～c)和KBr浓度对平衡接触角的影响(d)

在KBr浓度区间1～10 g/L内，GS-12随着KBr浓度的增加，接触角显著减小，而GS-16和GS-18则变化不明显。可以解释为:对于GS-12而言，KBr浓度越高，固/液界面处的填料越紧密，导致气/液固界面张力值降低，而疏水链较长的GS-16和GS-18其自身降低界面张力的能力有限，所以，随KBr浓度增加，接触角变化有限[1,19]。此外，随着KBr浓度的增加，液滴在石蜡膜上的接触角值减小。

3结论

本文以脂肪酸酰胺丙基二甲基胺(PKO-12,PKO-16,PKO-18)和反-1,4-二溴-2-丁烯为原料，制备了3种连接基团含刚性不饱和双键的季铵盐Gemini表面活性剂(GS-12,GS-16,GS-18)。测定了3种表面活性剂的Krafft温度，考察了季铵盐Gemini表面活性剂的反离子盐(KBr)浓度对表面活性剂耐盐性能，表/界面活性，润湿性的影响。结果表明,十二酰胺基季铵盐Gemini表面活性剂具有更低的Krafft温度，Krafft温度低于0℃，为其低温环境下使用，仍然保持较高表面活性提供了理论可能性。而GS-16,GS-18的Krafft温度略高于室温，分别为27℃和27.5℃。随着KBr盐浓度的增加可有效降低Gemini表面活性剂的表/界面张力，增强了对石蜡膜的润湿性能。