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表面活性剂是最重要的化工产品之一,其用途广泛。例如,汽车所用的发动机油,人们生病时服用的药物,洗衣服和做家务时所用的洗涤剂,石油工业中所用的钻井泥浆以及选矿时所用的浮选剂中都有表面活性剂的存在。尤其在化学驱油过程中表面活性剂起着无可替代的作用,它可以通过降低界面张力(interfacial tension,IFT)来提高原油采收率。影响表面活性剂油水界面张力的因素有很多,例如电解质种类和浓度、温度、表面活性剂的结构和浓度等等。本文主要研究碱金属盐种类和浓度对IFT的影响,通过计算得到了临界胶束浓度(CMC)、分子极限占有面积(Amin)和饱和吸附量(Γmax)等界面性能参数来表征界面张力。本文主要包括以下四部分内容:第一部分文献综述介绍了表面活性剂在采油过程中的重要性以及影响表面活性剂油水界面张力的因素。第二部分阐述了对二甲基烷基苯磺酸钠(sodium para-dimethy alkylbenzene sulfonates,PDABS)的合成过程,通过傅克酰基化反应、格式反应、催化加氢反应、磺化反应和中和反应制备了五种不同烷基链结构的PDABS(p-S12-5,p-S14-4,p-S14-5,p-S16-5,p-S18-5)。第三部分通过旋转液滴法研究了碱金属离子浓度对p-S14-4油水界面性能的影响。总的来说,IFT随着碱金属离子浓度的增加先减小后增大,不同的碱金属离子之间又有着明显的差异。在碱金属离子(Na+、K+、Cs+)存在时,IFT随着碱金属离子浓度的增加先减小后增大,在IFT最小时对应的碱金属离子浓度称为最佳电解质浓度或最佳盐度,在实验浓度范围内,IFT随Li+浓度的增加不断减小,并没有出现最小IFT即没有出现最佳盐度。不同碱金属盐对应不同的最佳盐度,在实验浓度范围内,对于相同的碱金属离子,最佳盐度不受p-S14-4浓度的影响。此外,最佳盐度受静电相互作用、水油比(WOR)、盐析效应、碱金属离子水化半径的影响。在它们共同的作用下,不同碱金属离子的最佳盐度值顺序为:Li+>Na+>Cs+>K+。本文还阐明了碱金属离子对p-S14-4油水界面性能的影响机理。第四部分研究了影响最小烷烃碳数(nmin)的两个因素。一个是对二甲基烷基苯磺酸盐结构,结果表明最小烷烃碳数nmin随着烷基链的增加而增加;另一个是氯化钠的浓度,最小烷烃碳数nmin随着氯化钠浓度的增加而增加,在较低的盐浓度下,表面活性剂溶液对烷烃的扫描曲线比较平缓,最小烷烃碳数不那么明显,而且不随电解质浓度的改变而变化,在高盐浓度下,表面活性剂溶液对烷烃的扫描曲线变化陡峭,有明显的最小烷烃碳数。