安东帕_动态光散射分析胶束:把粘度带入方程.docx
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1、动态光散射分析胶束:把粘度带入方程关键词:1iteSiZerTM500,1ovis2000ME,化妆品,表面活性剂,胶束,颗粒度,动态粘度1介绍胶束是表面活性剂带有表面活性和两性性质的球形团聚体。如果表面活性剂浓度低于临界胶束浓度(CMC),表面活性剂分子在溶液中自由运动并定位于表面。如果表面活性剂浓度达到CMC,表面活性剂自发在溶液中形成胶束。当表面活性剂浓度增加,胶束数量也随之增加1。在水溶液中,典型的胶束亲水头在外面、亲油的尾巴在内侧(图1)。胶束的性质受PH值、温度和溶液离子强度影响2。图1表面活性剂(A)和球形胶束(B,横截面)示意结构表面活性剂由它们的头部官能团分类:非离子表面活性
2、剂头部官能团是不带电荷的离子表面活性剂由它们的净负电还是正电荷分类:阳离子表面活性剂:胺类或季胺阳离子阴离子表面活性剂:阴离子官能团例如硫酸盐、磺酸盐、竣酸盐或者磷酸盐两性表面活性剂,带有两种相反电荷官能团,阳离子和阴离子椰油酰两性基乙酸钠是一种由不同链长椰子油脂肪酸提取的温和两性表面活性剂。它频繁用于皮肤和头发护理产品可以护理并清洁4。而且,当被用作一种共表面活性剂可以增加化妆品配方的泡沫能力。不像其它广泛用于化妆品的表面活性剂例如十二烷基硫酸钠,椰油酰两性基乙酸钠清洁功能相对弱,因此对皮肤温和无刺激。在现在这篇应用报告中,1itesizerTM500通过动态光散射(D1S)研究PH值、表面
3、活性剂浓度和离子强度对胶束颗粒度的影响。一种椰油酰两性基乙酸钠基商业胶束溶液用于这个研究。因为粘度是StokeS-EinStein方程的一部分(见图2),为了准确计算颗粒度了解溶液粘度是基本的。DTrans1ationa1diffusioncoefficientm2skBo1tzmannconstantm2kgKs2T.TemperatureKViscosityPa.s图2Stokes-Einstein方程为了这个目的,我们用测试胶束溶液动态粘度,完美适用于稀释溶液粘度测试的滚球1ovis2000ME粘度计结合D1S仪器。1ovis2000ME测试一个球在样品填充毛细管的运行时间。样品密度值被
4、用来计算1oViS2000ME测试运行时间的动态粘度。为了一次测试确定两个参数,1OViS2000ME与DMA5000M密度计联用。这种设计使我们能够比较样品稀释(水)粘度和1ovis2000ME得到的动态粘度计算的颗粒度数值。2实验设计2.1 样品制备由当地药店采购包含椰油酰两性基乙酸钠的商业胶束溶液。为研究离子强度效应,溶液用不同浓度NaCI(10,30,50,150,300或60OmM)以1:1稀释。为研究PH值的影响,溶液用过滤去离子水以1:1稀释。PH值接下来用IMHCI或IMNaoH溶液调节。为研究表面活性剂浓度和粘度的影响,胶束溶液用原液、或者过滤去离子水稀释到1:2,1:10和
5、1:100o2.2 粘度测试四个样品(原液,1:2,1:10和1:100)动态和运动粘度由DMA5000M密度计搭配1ovis2000ME测试。每个稀释样品测试三次。1oViS2000ME方法设置如表1。表11oViS2000ME粘度计设置1ovis2000METemperature25Ang1e50oMeasuringmodeRepeatedmodeMeasurementcyc1esn=3Maximuma11owedVariationCoefficient%0.1DMA5000M在25热平衡进行三次测试。2.3 动态光散射测试1iteSiZerTM500颗粒度分析仪被用于所有的动态光散射(D
6、1S)测试。系列测试在25用可抛弃型样品池进行。测试角度、运行次数、聚焦位置和光强度过滤由仪器自动设置。每个样品在测试前进行温度平衡以避免温度梯度。3结果与讨论3.1 粘度测试结果测试的密度和动态粘度值如表2所示。正如预期,胶束溶液密度和粘度当样品用去离子水稀释时减小。为了验证1ovis2000ME的测试质量,变异系数和前向/背向误差如表3所示。表2:一个胶束溶液稀释的四个样品在25的密度和粘度值(三次测试的平均值土标准误差)Samp1eDi1ution(inH2O)Densitygcm3DynamicviscositymPa.sUndi1uted1.012390.000011.2400.00
7、11:21.004690.000011.0840.0031:100.999340.000010.9540.0011:1000.997290.000010.9050.001表3:一种胶束溶液的四个稀释液变异系数和前向/背向误差Samp1edi1ution(inH20)VariationCoefficient%Forward/BackwardDeviation%Undi1uted0.010.051:20.010.071:100.020.051:1000.020.06#变异系数提供样品在1ovis2000ME测试循环运行时间的偏差%*前向/背向偏差描述1ovis2000ME在前向和背向运行时间的偏差
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