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10種常用表面活性劑水溶液的表面張力測定、泡沫的產生和測試（三）
來源：日用化學工業 瀏覽 596 次 發布時間:2025-02-20
2.3相關性分析
本研究除了測試表面活性劑溶液的表面張力、泡沫形態、泡沫密度保留率（ηBC）和泡沫體積保留率（ηV）外，還測試了最大泡沫含液量（Vliquid foam max）、析液半衰期（tFLS 50%）、氣泡個數半衰期（tBC1/2）、泡沫液體體積比率（MD）等指標，結果如表4和表5所示。
表4不同表面活性劑的泡沫體積、體積保留率、含液量等指標結果
表5不同表面活性劑的泡沫密度、泡沫密度保留率、泡沫面積等指標結果
使用皮爾遜相關系數來闡明10種表面活性劑泡沫各指標間的相互關系，如圖4所示。
圖4泡沫各指標間的皮爾遜相關系數
溶液的表面張力與Vliquid foam max和BCinitial之間呈現顯著的負相關性，相關系數分別為-0.68和-0.61（p<0.05），與起泡性、泡沫穩定性等沒有顯著的相關性。
Vfoam max與Vfoam final的相關系數為0.98（p<0.01），呈顯著的正相關；Vfoam max與Vliquid foam-max的相關系數為0.83（p<0.01），呈顯著的正相關；Vfoam max與排水時間（體現為tFLS 75%、tFLS 50%、tFLS 25%、HRV）呈顯著的正相關；Vfoam max與BCinitial的相關系數為0.64（p<0.05），呈顯著的正相關；Vfoam max與表面張力、泡沫穩定性等沒有顯著的相關性。
BCinitial與Vliquid foam max的相關系數為0.84（p<0.01），呈顯著的正相關；BCinitial與MD的相關系數為0.77（p<0.01），呈顯著的正相關；BCinitial與ηV的相關系數為-0.77（p<0.01），呈顯著的負相關，初始泡沫密度會負面影響泡沫體積穩定性；BCinitial與Vfoam max呈顯著的正相關，即與起泡性呈顯著的正相關；BCinitial與溶液的表面張力呈現顯著的負相關性。
ηV與BCinitial呈顯著的負相關，即初始泡沫密度越大的表面活性劑，其泡沫的體積會更快坍塌。
ηBC與BCfinal的相關系數為0.98（p<0.01），呈顯著的正相關；ηBC與排水時間（tFLS 75%、tFLS 50%、tFLS 25%、HRV）呈顯著的正相關，相關系數均0.76（p<0.01），即單位體積含液量的排水時間越短，排液速率越大，泡沫密度保留率越小，泡沫數量的減少越快。
Vliquid foam max分別與BCinitial和Vfoam max呈顯著的正相關，說明泡沫越豐富，泡沫含液量也會越大；Vliquid foam max與MD的相關系數為0.76（p<0.01），呈顯著的正相關；Vliquid foam max與Vfoam final的相關系數為0.72（p<0.01），呈顯著的正相關；Vliquid foam max與ηV的相關系數為-0.60，與ηBC的相關系數為0.41，均沒有顯著的相關性，說明最大泡沫含液量對泡沫穩定性沒有顯著的影響。
3結論
本研究中，氨基酸表面活性劑的起泡性能要優于非離子表面活性劑和甜菜堿類的兩性表面活性劑，陰離子表面活性劑的氣泡形態較兩性和非離子更小更均勻。甲基椰油酰基牛磺酸鈉具有最優的起泡性，甲基椰油酰基牛磺酸鈉和椰油酰兩性基乙酸鈉具有更好的泡沫豐富性。泡沫穩定性方面，甲基椰油酰基牛磺酸鈉和椰油酰谷氨酸二鈉的泡沫形態穩定性和泡沫密度穩定性更好，最差為辛酰/癸酰氨丙基甜菜堿，而泡沫體積穩定性最好的是辛酰/癸酰氨丙基甜菜堿。非離子PEG-80失水山梨醇月桂酸酯在泡沫體積、泡沫密度和泡沫穩定性等方面表現均很差。皮爾遜相關系數分析表明，更低表面張力的表面活性劑溶液更容易產生綿密的泡沫；泡沫越豐富，泡沫含液量會越大；初始泡沫密度越大，泡沫體積的坍塌會越快；排液速率越大，泡沫數量的減少越快。