摘要：在室温下，用滴重法测定不同浓度的表面活性剂—ATMP（氨基三甲叉膦酸）、IDPA（亚氨基二甲叉膦酸）及PAA（聚丙烯酸）水溶液的表面张力，发现表面活性剂的阻垢性能、缓蚀性能、协同效应与其表面张力之间存在着一定的关系。测定添加表面活性剂后水的表面张力的变化，将有助于预测表面活性剂在工业水处理方面的应用。

评定药剂对水质稳定作用的大小或复合配方的优劣，一般需经过多次旋转挂片试验、静态阻垢试验及最后动态模拟试验。为节省时间和人力物力，草莓视频APP官网探索了用测定表面张力的方法，去初步预测药剂或复合配方的阻垢性能和缓蚀性能的可能性。

表面活性剂的表面张力与其浓度、pH值及含碳的原子数等因素有关。本文测定了聚羧酸化合物PAA及有机多元膦酸化合物ATMP、IDPA的表面张力与其浓度的关系，利用这种关系可以预测水质稳定药剂或复合配方的阻垢性能和缓蚀性能。

1 实验部分

草莓视频APP官网用滴重法测定ATMP、IDPA及PAA在不同浓度下的表面张力，然后测定对应浓度下它们的静态阻垢性能和缓蚀性能，以便找出表面张力与其阻垢性能和缓蚀性能之间的关系。对在较低浓度的复合配方也进行了上述测定。

通过对表面张力的研究，来探讨表面活性剂对另一表面活性剂，或添加剂对表面活性剂的影响有着重要的意义。这种研究有助于搞清表面活性剂复配的基本规律，以获得较佳的复合配方。

1.1 液体密度的测定

在用滴重法测定表面张力之前，首先要测定试样（待测溶液）的密度。

用蒸馏水标定比重瓶的体积，再测定出同体积试样的质量后便可求得待测溶液试样的密度。

将比重瓶洗净烘干，带塞称重（称准至0.0002克）。将刚煮沸并冷却至室温（25±0.1℃）的蒸馏水注满比重瓶，装好后立即浸入（25±0.1℃）的恒温水浴中，用滤纸擦去溢出毛细管外的水，控制水位在比重瓶的刻度处，静置15~20分钟后取出，并擦干称重。然后以试样代替水，操作同上。将所测得的数据代入下列公式即可求得在（25±0.1℃）下试样的密度ρ。

公式 (1)

ρ = (m₁ + A) / (m₂ + A) * ρ₀

式中：

m₁ — (25±0.1℃) 时，装满比重瓶所需试样的质量；

m₂ — (25±0.1℃) 时，装满比重瓶所需蒸馏水的质量；

ρ₀ — (25±0.1℃) 时，蒸馏水的密度；

ρ — (25±0.1℃) 时，待测试样的密度；

A — 校正系数，可通过下式求得：

公式 (2)

A = V * ρ_空气

式中，V是待测试样或蒸馏水装满比重瓶的体积，ρ_空气是空气的密度。

1.2 表面张力的测定

测定表面张力的方法有：（1）滴重法；（2）环法；（3）吊片法；（4）最大气泡压力法；（5）滴外形法（停滴法及悬滴法）。本文采用芬兰Kibron公司生产的Delta-8全自动高通量草莓污污污视频（基于最大气泡压力法）来测定表面张力。

最大气泡压力法的原理是通过测量浸入待测液体的毛细管尖端产生气泡所需的最大压力来测定表面张力。该最大压力与液体的表面张力成正比，并通过仪器的传感器和内置算法直接计算得出表面张力值。使用Delta-8型仪器，可实现对不同浓度溶液表面张力的快速、自动测量。测量在（25±0.1℃）恒温条件下进行。

对表面活性剂PAA、ATMP测定了加入Ca²⁺（1 mg/ml， pH=10~10.2，取10ml用蒸馏水稀释至100ml，则溶液中含100mg/l）、HCO₃⁻（4mg/ml， pH=4，取10ml用蒸馏水稀释至100 ml，则溶液中含400mg/l）和未加入Ca²⁺、HCO₃⁻两种情况下溶液的表面张力。还测定了经一步合成得到的IDPA(Ⅰ)、IDPA(Ⅱ)（仅合成的最终温度不同）加入Ca²⁺（同上）、HCO₃⁻（同上）后溶液的表面张力。测定结果列于表1、表2中。