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10种常用表面活性剂水溶液的表面张力测定、泡沫的产生和测试（三）
来源：日用化学工业 浏览 224 次 发布时间:2025-02-20
2.3相关性分析
本研究除了测试表面活性剂溶液的表面张力、泡沫形态、泡沫密度保留率（ηBC）和泡沫体积保留率（ηV）外，还测试了最大泡沫含液量（Vliquid foam max）、析液半衰期（tFLS 50%）、气泡个数半衰期（tBC1/2）、泡沫液体体积比率（MD）等指标，结果如表4和表5所示。
表4不同表面活性剂的泡沫体积、体积保留率、含液量等指标结果
表5不同表面活性剂的泡沫密度、泡沫密度保留率、泡沫面积等指标结果
使用皮尔逊相关系数来阐明10种表面活性剂泡沫各指标间的相互关系，如图4所示。
图4泡沫各指标间的皮尔逊相关系数
溶液的表面张力与Vliquid foam max和BCinitial之间呈现显著的负相关性，相关系数分别为-0.68和-0.61（p<0.05），与起泡性、泡沫稳定性等没有显著的相关性。
Vfoam max与Vfoam final的相关系数为0.98（p<0.01），呈显著的正相关；Vfoam max与Vliquid foam-max的相关系数为0.83（p<0.01），呈显著的正相关；Vfoam max与排水时间（体现为tFLS 75%、tFLS 50%、tFLS 25%、HRV）呈显著的正相关；Vfoam max与BCinitial的相关系数为0.64（p<0.05），呈显著的正相关；Vfoam max与表面张力、泡沫稳定性等没有显著的相关性。
BCinitial与Vliquid foam max的相关系数为0.84（p<0.01），呈显著的正相关；BCinitial与MD的相关系数为0.77（p<0.01），呈显著的正相关；BCinitial与ηV的相关系数为-0.77（p<0.01），呈显著的负相关，初始泡沫密度会负面影响泡沫体积稳定性；BCinitial与Vfoam max呈显著的正相关，即与起泡性呈显著的正相关；BCinitial与溶液的表面张力呈现显著的负相关性。
ηV与BCinitial呈显著的负相关，即初始泡沫密度越大的表面活性剂，其泡沫的体积会更快坍塌。
ηBC与BCfinal的相关系数为0.98（p<0.01），呈显著的正相关；ηBC与排水时间（tFLS 75%、tFLS 50%、tFLS 25%、HRV）呈显著的正相关，相关系数均0.76（p<0.01），即单位体积含液量的排水时间越短，排液速率越大，泡沫密度保留率越小，泡沫数量的减少越快。
Vliquid foam max分别与BCinitial和Vfoam max呈显著的正相关，说明泡沫越丰富，泡沫含液量也会越大；Vliquid foam max与MD的相关系数为0.76（p<0.01），呈显著的正相关；Vliquid foam max与Vfoam final的相关系数为0.72（p<0.01），呈显著的正相关；Vliquid foam max与ηV的相关系数为-0.60，与ηBC的相关系数为0.41，均没有显著的相关性，说明最大泡沫含液量对泡沫稳定性没有显著的影响。
3结论
本研究中，氨基酸表面活性剂的起泡性能要优于非离子表面活性剂和甜菜碱类的两性表面活性剂，阴离子表面活性剂的气泡形态较两性和非离子更小更均匀。甲基椰油酰基牛磺酸钠具有最优的起泡性，甲基椰油酰基牛磺酸钠和椰油酰两性基乙酸钠具有更好的泡沫丰富性。泡沫稳定性方面，甲基椰油酰基牛磺酸钠和椰油酰谷氨酸二钠的泡沫形态稳定性和泡沫密度稳定性更好，最差为辛酰/癸酰氨丙基甜菜碱，而泡沫体积稳定性最好的是辛酰/癸酰氨丙基甜菜碱。非离子PEG-80失水山梨醇月桂酸酯在泡沫体积、泡沫密度和泡沫稳定性等方面表现均很差。皮尔逊相关系数分析表明，更低表面张力的表面活性剂溶液更容易产生绵密的泡沫；泡沫越丰富，泡沫含液量会越大；初始泡沫密度越大，泡沫体积的坍塌会越快；排液速率越大，泡沫数量的减少越快。