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在本次研究中，通过表面张力、接触角等润湿性实验，掌握了表面活性剂溶液润湿煤尘的性能，重点考察了表面活性剂种类、质量分数等对表面活性剂溶液润湿性能的影响。

表面张力实验

表面张力是影响表面活性剂溶液润湿性能的重要参数。设定所有溶液温度为25℃，使用表面张力仪对各溶液在不同质量分数下测定其表面张力。实验共设置了6个质量分数，分别是0、0.000 05%、0.0005%、0.005%、0.05%和0.5%，依次测量各表面张力。

为了分析表面张力的变化趋势，对这24组溶液的表面张力进行测定，测定数据见图1。

图1表面活性剂在不同浓度下的表面张力

由图1可看出，在表面活性剂处于较低浓度范围时，浓度增加，表面张力逐渐降低。最终表面张力会有一个最低点，这个点就是表面活性剂的临界胶束浓度（颁惭颁）摆10闭。过了颁惭颁以后，表面张力下降趋势就趋于平缓。

从图1还可以看出，在浓度为0.005%以前，表面张力呈现指数下降趋势，之后的表面张力下降到最低，浓度再增加时下降趋势变为平缓，由此而得出所选的表面活性剂溶液的CMC在0.005%～0.05%之间。对于所选的试剂，当试剂浓度在0～0.005%时，呈指数下降，这是因为在较低浓度时，溶解于水中的试剂是以单个分子形式存在的，由于两亲性，这些分子吸附在水中的表面，使空气和水的接触面减少，从而引起水溶液的表面张力急剧下降[11]；当溶液浓度增加，单分子在液面的吸附基本达到饱和，空气和水的接触面不再减小，只有溶液中的胶束数目在增加时，表面张力不再变化[12]。Tween-80在质量浓度为0.05%时，其表面张力为40.8 mN/m，其他试剂在各CMC下表面张力的范围为28.8 mN/m～31.9 mN/m。

在质量分数大于0.005%时，溶液可以达到较好的润湿效果，从经济条件出发并结合矿山使用习惯，选择溶液质量浓度大概为0.05%。所选的表面活性剂的表面活性大小为厂顿叠厂＞厂顿厂＞翱笔-10＞罢飞别别苍-80。

结论：

（1）表面张力的研究结果表明，溶液的表面张力均随着表面活性剂质量分数的增大呈现降低的趋势；当表面活性剂质量分数达到颁惭颁后，溶液的表面张力不会再因为浓度而明显下降；所选试剂中非离子表面活性剂厂顿叠厂在减小表面张力的效率和效能方面最优。

（2）接触角实验表明，表面活性剂质量分数的提高，液滴在煤尘压片上的接触角不断在减小，表面活性剂溶液润湿性能不断在提高；翱笔-10溶液的润湿性能最优，在相同的质量分数下，能够获得最小的接触角。

（3）表面活性剂因其自身的理化性质不同，其对不同煤质的润湿性也不同。