表面活性剂对萘在气/液界面行为的影响机制

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挥发是水体中有机污染物迁移转化和归宿的一个重要现象。实际水体是一个多介质复杂体系,近水面空气的扰动、大气压的变化、温湿度的变化及共存物质等诸多因素都对污染物在气/液界面的挥发行为产生一定影响,因此挥发速率的准确计算相对较难。描述挥发的理论模型主要有薄膜理论,溶质渗透模型,表面更新理论,边界层理论,其实验方法主要是参考物质法和C.T.Chiou挥发速率模式的实验方法等,最常用的数学模型是双膜理论。 本文主要研究了混合表面活性剂对萘挥发和增溶的影响,并较系统地研究了动态水体中,表面活性剂对萘挥发的影响规律、机理及水中盐的影响,主要得到以下结论: (1) 混合表面活性剂体系对萘的挥发有协同抑制作用,对萘在液膜中的传质阻力增加能力强于相应的单一表面活性剂,主要原因是混合表面活性剂的CMC降低和Kmc增加;混合表面活性剂体系中对萘挥发的协同抑制作用SDS强于SDBS体系,且对萘的协同增溶能力(AS)和协同抑制率(△C)成较好的线性正相关(R2=0.971-0.996,p<0.05)。 (2) 对溶液进行扰动促进了萘的挥发,其机理主要是扰动能使溶液的表面更新速度剧增,使萘在液膜中的浓度梯度降低,从而使液膜阻力(rL)降低,即液膜传质系数(kL)增加,导致液相中的整个质量传质系数(KL)相应增加,促使挥发速率常数(Kv)增加,从而对萘的挥发起到了促进作用。随搅拌速率的增大,溶液的混合度增加,萘的挥发速率Kv,也相应增大,促进作用也越明显;搅拌速度和萘的挥发速率常数成较好的线性关系,各线性方程的斜率范围为0.0146~0.0097,R2均大于0.98。达到一定的湍流强度之后,溶液基本上完全混合。在这种情况下,增大湍流强度对溶液的混合度提高影响不大,因此对萘挥发的增强作用不明显。 表面活性剂的加入对萘的挥发具有抑制作用,随着表面活性剂浓度的增加,液膜阻力相应增加,液膜阻力的增加削弱了扰动的促进作用。因此,表面活性剂存在下,扰动对萘挥发的影响主要表现在较低的湍流强度阶段,即从静水面到低
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