关键词： 味觉   表面张力   渗透压   相图   科普  

摘要： 美食，远不止是味蕾的一场狂欢，它更是物理化学领域的奇妙舞台。当我们沉醉于美食的色、香、味时，其实正经历着一场复杂而又精妙的化学演变。为了深入探究舌尖上的物理化学奥秘，本文从多个关键维度展开研究，味觉感受如何在神经与分子的交互中诞生，食品在储存时发生的微妙变化，烹饪过程中食材的奇妙转变等。通过这些分析，揭示出食品加工和贮藏中各种物理变化的本质规律，旨在帮助读者提升综合分析、预测和模拟复杂食品工程问题的能力。

关键词： 有机硅表面活性剂   表面张力   构效关系   助排剂   压裂   油田化学品  

摘要： 以1,1,1,3,5,5,5–七甲基三硅氧烷(MDHM)和3种烯丙基聚醚〔甲基烯丙基聚氧乙烯醚(MAPEG)、烯丙基聚氧烷基乙酰基醚(APAE)和烯丙基聚氧烷基环氧基醚(APAEE)〕构筑了3种聚醚改性有机硅表面活性剂MAPEG-MDHM、APAE-MDHM和APAEE-MDHM-ATS(ATS代表3-氨丙基三硅氧烷)。采用响应面法得到最佳合成条件,评价了3种聚醚改性有机硅表面活性剂的表面张力、界面张力、乳化、润湿和耐水解稳定性,探究3种表面活性剂分子结构与其性能之间的构效关系。以耐水解稳定性最好的双子型有机硅表面活性剂APAEE-MDHM-ATS作为压裂用助排剂,考察了其与胍胶压裂液的配伍性和破胶后返排性能。结果表明,烯丙基聚醚封端基团的亲疏水性、界面层表活分子堆积体积/横截面积、静电势分布是影响表面张力、界面张力、乳化性能、耐水解稳定性和润湿性的主要因素。添加质量分数为0.3%的APAEE-MDHM-ATS水溶液时,胍胶压裂液破胶后黏度为2.8 mPa·s,表面张力为22.4 mN/m,助排率约为45%。

关键词： 全氟支化短链氟碳表面活性剂   表面张力   相互作用   配合物   表面活性剂   合成  

摘要： 为研究全氟支化短链氟碳表面活性剂复配体系性能,以全氟支化短链季铵盐氟碳表面活性剂(BQSF-IEt)和己烷磺酸钠(SHS)为研究对象,针对BQSF-IEt/SHS复配体系的临界胶束浓度(CMC)、临界表面张力(γ_(CMC))、聚集行为、相互作用参数以及润湿性能进行了研究。结果表明:SHS可显著提升BQSF-IEt溶液的表面活性,当复配比(BQSF-IEt/SHS)为1∶2时溶液的表面活性最强:γ_(CMC)和CMC分别为16.23 mN/m和0.0065 mmol/L。同时,SHS的加入也会改变溶液中BQSF-IEt囊泡的尺寸。并且,通过Clint模型和Rubingh模型的相关计算,证明了BQSF-IEt和SHS之间存在较强的相互作用。值得注意的是,该复配体系在0.1667 mmol/L的低浓度下即实现聚四氟乙烯(PTFE)基材的完全润湿(接触角<5°),展现出作为低表面能材料高效清洗剂的潜力。

关键词： 创新实验   最大气泡压力法   表面张力   表面活性剂   接触角  

摘要： 最大气泡压力法测定溶液的表面张力是物理化学实验课程中的经典实验之一。通过对课程实验内容进行综合创新设计,分别探究了不同种类的溶质如无机盐(氯化钠,NaCl)、阴离子型表面活性剂(十二烷基磺酸钠,LAS)和非离子型表面活性物质(正丁醇,n-BuOH)的加入对水的表面张力和接触角大小的影响。通过接触角的宏观变化剖析了表面张力与接触角的变化的微观作用机制。综合实验的设计旨在加深学生对不同类型物质的产生的宏观物性与微观状态的深层级关联,加深对原理的理解和认知,为今后学习应用表面活性剂打下良好基础。

关键词： 表面张力   激光三角法   Young-Laplace方程   曲线拟合   流体  

摘要： 为解决流体表面张力在生物医学、微流控制及化学化工等领域测量精度不足的问题,基于激光三角法的测量原理,利用线激光测量仪获取水平静置液滴的轮廓,结合基于Young-Laplace方程的水平静置液滴数学模型,对水平静置液滴的二维轮廓进行了测量研究,实现了流体表面张力的精确测量。实验测量得到的铜、铝和钢三种不同基板的蒸馏水液滴表面张力分别为72.04、71.93和71.97 mN·m^(-1),相对误差分别为-0.14%、-0.29%和-0.24%,与相机拍摄法和激光散射法相比,测量的蒸馏水液滴表面张力值精度分别提升了55.26%和81.91%。结果表明,激光三角法可以用于液滴表面张力光学无损测量,为研究流体表面张力提供了一种新思路。

关键词： 泡沫混凝土   稳定性   浆体黏度   表面张力  

摘要： 新拌泡沫混凝土气泡失稳主要源于气泡间排水、气泡合并、液膜破裂及气体逸出,而浆体的黏度与表面张力是调控该过程的关键参数,较高的黏度可延缓液相迁移速率,较低的表面张力有助于维持液膜稳定性。当前主流的固相稳泡技术通过多维度协同作用实现增效:优化颗粒间距可提升浆体稠度,减缓液膜及重力排水作用对气泡的破坏;调整颗粒形态及表面电荷能增强界面吸附力,提升液膜强度;限制Plateau边界通道可以减小颗粒及浆体的可通过性;引入空间位阻效应进一步抑制气泡融合。

关键词： 硬质聚氨酯泡沫塑料   全氟己烯   孔径和数密度   表面张力  

摘要： 分别采用以水作单独发泡剂、以环戊烷和水做混合发泡剂的聚氨酯硬泡体系,在不含液态全氟己烯和含有全氟己烯的情况下发泡,并测试不同体系原始发泡物料的表面张力。研究了全氟己烯对聚氨酯泡孔尺寸及数密度的影响,并对其作用机理进行分析。结果表明:发泡剂总量越多,泡沫密度越小。以环戊烷和水为混合发泡剂体系的泡沫密度低于以水为单独发泡剂体系的泡沫密度。以水做单独发泡剂的体系中,全氟己烯的加入使泡孔平均尺寸下降28%,泡孔数密度由7.1×10^(7)个/cm^(3)提升至1.7×10^(8)个/cm^(3);以环戊烷和水混合发泡剂的体系中全氟己烯的加入使泡孔平均尺寸下降24%,泡孔数密度由3.3×10^(7)个/cm^(3)提升至7.9×10^(7)个/cm^(3)。加入表面张力很低的全氟己烯前后,体系的表面张力并无明显变化,说明上述的成核促进作用受表面张力影响很小。

关键词： 延展型表面活性剂   表面张力   润湿性能   异辛醇聚醚  

摘要： 设计并合成了3种EO/PO序列排布差异化的延展型表面活性剂:(1)线性嵌段结构(异辛醇-5PO-9EO);(2)三嵌段结构(异辛醇-3EO-5PO-6EO);(3)嵌段-无规杂化结构(异辛醇-3.5PO-9EO1.5PO)。系统研究了异辛醇基延展型表面活性剂结构与性能的关系。以异辛醇为起始剂,在固定EO、PO比例的条件下,对比了嵌段、三嵌段及无规排列对浊点、表面活性、润湿性、泡沫及乳化性能的影响。结果表明,在亲水链中插入PO嵌段可显著降低表面活性剂亲水性,异辛醇-3EO-5PO-6EO的浊点(45℃)比异辛醇-5PO-9EO(62℃)低17℃;临界胶束浓度(cmc)由2.1×10^(-3) mol/L升至4.9×10^(-3) mol/L,润湿接触角从42°增至75°,润湿性降低。此外,嵌段结构赋予材料优异的低泡性(30 s内完全消泡)。无规排列聚醚(异辛醇-3.5PO-9EO1.5PO)的性能介于两者之间。3者对二甲基硅油均展现出特异性乳化能力,可作为异构十三醇聚醚的绿色替代品。

关键词： Span-80   合成工艺   表面张力   乳化性能   溶液分析  

摘要： 以山梨醇和油酸为原料,自制命名为BNA的催化剂对Span-80乳化剂合成工艺进行改进,实现了醚化酯化反应连续进行,通过系统优化反应参数(酸醇比、温度、时间、催化剂用量),成功制备了性能优异的Span-80产品。FT-IR结构表征证实产物具有标准Span-80分子结构。性能测试表明,该工艺制备的Span-80具有更低的临界胶束浓度和表面张力。

关键词： 振荡   悬滴法   润湿性   表面张力  

摘要： 表面张力是液体重要的物性参数,是影响各种化学反应和生物反应的关键因素之一,也是化学工程计算中必不可少的基础物性参数。振荡座滴法是一种高精度、高灵敏度地测量液体表面张力的方法。为了探讨基于振荡座滴法测量液体表面张力的有效性和影响因素,本研究在20℃下以蒸馏水、乙醇和乙二醇为实验对象,采用外径不同的不锈钢针头滴落液滴至聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板上,通过高速摄像记录液滴的振荡行为,并进行频谱分析。实验结果显示,虽然基于Rayleigh公式计算出的表面张力值普遍高于传统的悬滴法测量值,但振荡频率与液滴体积间存在线性关系。此外,实验还验证了不同图像采集帧率对频谱分析结果的影响。研究表明,振荡座滴法是一种有潜力的测量方法,尤其适用于高温条件下冶金熔体的表面张力测量。然而,目前该方法计算得到的表面张力值仍高于标准值,需要进一步优化模型以提高测量精度。