Nghiên cứu về tương tác giữa chất hoạt động bề mặt và chất lỏng ion trong hành vi xuất mây và đánh giá các tham số nhiệt động lực học

Nghiên cứu hiện tại điều tra ảnh hưởng của tetraethyl ammonium tetrafluoroborate [TEA(BF₄)] - chất lỏng ion (IL) đến điểm đục (CP) của các chất hoạt động bề mặt không ion sau trong dung dịch nước: ter-octylphenol ethoxylates với 9.5 và 4.5 nhóm oxit ethylene (viết tắt là TOPEO9.5 và TOPEO4.5, tương ứng), cetyl alcohol ethoxylate với 10 nhóm oxit ethylene (C16EO10), và sorbitan monolaurate và monooleate, cả hai đều có 20 nhóm oxit ethylene (SMLEO20 và SMOEO20, tương ứng) trong dung dịch nước. Các tham số nhiệt động lực học của các hỗn hợp này đã được tính toán ở các nồng độ IL khác nhau. CP của hầu hết các chất hoạt động bề mặt không ion được thử nghiệm đã tăng với sự gia tăng nồng độ IL, ngoại trừ C16EO10 mà điểm đục đã giảm. Độ hòa tan của một chất hoạt động bề mặt không ion chứa chuỗi hydrophilic polyoxyethylene (POE) được xem là tối đa tại CP, do đó các tham số nhiệt động lực học được tính toán ở cùng một nhiệt độ. Kết quả cho thấy năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn (∆G_CP⁰), enthalpy (∆H_CP⁰) và entropy (∆S_CP⁰) của hiện tượng đục đều dương đối với phenol octyl ethoxylated và ester sorbitan, trong khi ∆H_CP⁰ và ∆S_CP⁰ đều âm đối với C16EO10. Kết quả cho thấy quá trình đục tổng thể là quá trình thu nhiệt đối với phenol octyl ethoxylated và ester sorbitan, và tỏa nhiệt đối với C16EO10. Đối với tất cả các hệ đã nghiên cứu, ∆H_CP⁰ > T∆S_CP⁰ cho thấy rằng quá trình đục được điều khiển bởi cả enthalpy và entropy. Giá trị dương của năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn (∆G_CP⁰) cho tất cả các hệ thống hỗn hợp cho thấy quá trình này diễn ra không tự phát. ∆G_CP⁰ giảm với sự gia tăng nồng độ IL đối với tất cả các chất hoạt động bề mặt không ion; tuy nhiên, nó giảm với sự gia tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt đối với TOPEO9.5, C16EO10 và SMOEO20, và tăng với sự gia tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt đối với TOPEO9.5 và SMLEO20.