為 (013)#%〇12012012012切力(01 3)3;化學(xué)位移值6為3.15??111的特征峰為單峰，且其可能 為18個(gè)H原子，且該18個(gè)H原子在己基六甲基二溴化銨分子中的位置可能為，（CH^NCH2C H2CH2CH2CH2CH2N (CH1Ia;化學(xué)位移值S為1.86~1.84 ppm的特征峰為三重峰，且其可能為 4個(gè)H原子，且該4個(gè)H原子在己基六甲基二溴化銨分子中的位置可能為（CH3) 3NCH2CH2CH2C H2CH2CH2N(CH3)3;化學(xué)位移值δ為1.50~1.46 ppm的特征峰為多重峰，且其可能為4個(gè)H 原子，且該4個(gè)H原子在己基六甲基二溴化銨分子中的位置可能為（CH3) 3NCH2CH2CH2CH2CH 2C H2N(CH3)3。經(jīng)上述解析可知，由3. 1合成方法制備出的最終產(chǎn)物己基六甲基二溴化銨的結(jié)構(gòu) 式如式6所示：
[0045] 下面將對(duì)上述實(shí)施例1~3合成的雙季銨鹽化合物進(jìn)行性能測(cè)試。
[0046] (1)烷基六甲基二溴化銨的熔點(diǎn)測(cè)定 由上述實(shí)施例1~3合成的雙季銨鹽化合物在依次純化、干燥后，即刻采用WRS-IB數(shù) 字熔點(diǎn)儀對(duì)其成品進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)定。測(cè)定結(jié)果為：由實(shí)施例1合成的乙基六甲基二溴化銨的 熔點(diǎn)為265~266°C ;由實(shí)施例2合成的丁基六甲基二溴化銨的熔點(diǎn)為347~348°C ;由實(shí) 施例3合成的己基六甲基二溴化銨的熔點(diǎn)為281~282°C ;上述三種烷基六甲基二溴化銨 的熔融現(xiàn)象均為：由焦化變黃。
[0047] 由上述熔點(diǎn)測(cè)定可知，本發(fā)明實(shí)施例合成的雙季銨鹽化合物的熔程一般，不是很 寬。眾所周知，純度比較高的物質(zhì)的熔程一般會(huì)相差在2°C之內(nèi)，所以，本發(fā)明實(shí)施例合成的 雙季銨鹽化合物的純度比較高。
[0048] (2)烷基六甲基二溴化銨的溶解性測(cè)定 依次按照下面的方法分別測(cè)定本發(fā)明實(shí)施例合成的乙基六甲基二溴化銨、丁基六甲基 二溴化銨以及己基六甲基二溴化銨在下表1中所列的溶劑中的溶解性。
[0049] 具體地，將約0.1 g的烷基六甲基二溴化銨置于試管中，然后在該試管中加入5mL 如表1所示的溶劑，在室溫下用玻璃棒攪拌并記錄觀察到的結(jié)果。上述4種烷基六甲基二 溴化銨在相同的溶劑中的溶解性基本相同，如表1所示。
[0050] 表1烷基八甲基^漠化錢成品洛解性能表
由表1可知：本發(fā)明實(shí)施例提供的烷基六甲基二溴化銨成品在室溫下易溶于極性溶 劑；而在溶于水時(shí)，如果水中的離子越多，那么就越容易起泡。
[0051] (3)烷基六甲基二溴化銨的除垢性能的測(cè)試 試驗(yàn)：首先稱取等量的石英砂六份，一份用去離子水浸泡，一份用〇. 1%的全氟辛基磺 酸鈉浸泡，一份用〇. 1%的十六烷基三甲基溴化銨（以下簡(jiǎn)稱CTAB)溶液浸泡，另外三份分別 用0. 1%的乙基六甲基二溴化銨溶液、丁基六甲基二溴化銨溶液以及己基六甲基二溴化銨 溶液，均加入5%的氫氧化鈉溶液5滴，在穩(wěn)定的環(huán)境中浸泡3天，保持各溶液堿性。
[0052] 從去離子水浸泡液、全氟辛基磺酸鈉浸泡液、CTAB溶液浸泡液中各取6 mL溶液加 入三支比色管中，向裝有去離子水浸泡液的比色管中加入6 mL CTAB及6 mL 0.2%的十二烷 基硫酸鈉溶液，向裝有全氟辛基磺酸鈉浸泡液的比色管中加入6 mL水及6 mL 0.2%的十二 烷基硫酸鈉溶液，向裝有CTAB浸泡液的比色管中加入6 mL水及6 mL 0.2%的十二烷基硫酸 鈉溶液；分別從上述三種烷基六甲基二溴化銨浸泡液中各取3 ml溶液加入三支比色管中， 并向該三支比色管中加入6 mL水及6 mL 0.2%的十二烷基硫酸鈉溶液。然后，依據(jù)硅鉬藍(lán) 法，采用722型分光光度計(jì)測(cè)量上述七只比色管中的硅酸鹽的吸光度，并依據(jù)除垢率計(jì)算 公式：m= [Asi (水中）一Asi (試劑中）]/ [Asi (水中）+0.018] X 100%計(jì)算出除垢率。其 中，具體結(jié)果如表2所示。
[0053] 表2不同除垢劑的吸光度表
從表2中可以看出：本發(fā)明實(shí)施例提供的各烷基六甲基二溴化銨的除垢率大于全氟辛 基磺酸鈉和CTAB的除垢率，從而說(shuō)明烷基六甲基二溴化銨的除垢能力比全氟辛基磺酸鈉 和CTAB的都要高，烷基六甲基二溴化銨可以作為除垢劑。本試驗(yàn)采用硅鉬藍(lán)法測(cè)定吸光度 是因?yàn)樯鲜鋈N表面活性劑吸附在固體表面時(shí)，會(huì)降低溶液中硅濃度的測(cè)量值。
[0054] (4)烷基六甲基二溴化銨的吸附性能測(cè)試 烷基六甲基二溴化銨的吸附性有關(guān)試驗(yàn)用儀器主要為水浴恒溫振蕩器和TU-1901型 紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)。
[0055] 4. 1烷基六甲基二溴化銨溶液濃度的測(cè)定 在100 mL容量瓶中，加入4 mL待測(cè)溶液，然后依次加4 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的聚氧乙烯型 非離子表面活性劑的水溶液，20 mL 1.6X10 4m〇l · L1的溴百里酚藍(lán)溶液和10 mL pH=7. 7 的磷酸鹽緩沖溶液，以水稀釋至刻度，搖勻，于分光光度計(jì)上，用5 cm比色皿，在選定的波長(zhǎng) 處，以締合物溶液為參比，測(cè)定溴百里酚藍(lán)空白溶液的吸光度。
[0056] 4. 2靜態(tài)吸附量的測(cè)定 靜態(tài)吸附量是指在靜止條件測(cè)得的單位質(zhì)量吸附劑吸附被吸附物質(zhì)的質(zhì)量。按如下步 驟進(jìn)行： 步驟一、配制不同濃度的己基六甲基二溴化銨溶液，按液固質(zhì)量比20 :1將待測(cè)固體顆 粒浸入溶液中，搖勻，然后放入振蕩器中繼續(xù)振蕩到預(yù)定時(shí)間； 步驟二、離心除去固體，再根據(jù)4. 1的方法測(cè)定上清液與溴百里酚藍(lán)締合物的吸光度， 根據(jù)工作曲線計(jì)算此時(shí)的質(zhì)量濃度Px，其中，如果溶液濃度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的最大值， 則需稀釋到適當(dāng)濃度后再測(cè)吸光度，然后將對(duì)應(yīng)的濃度還原回去。
[0057] 步驟三、根據(jù)公式A =[(P。- Px)V]/m計(jì)算吸附量，其中，式中A為吸附量，單位 為mg · g4; P。為溶液起始質(zhì)量濃度，單位為mg · L、P ,為吸附后溶液質(zhì)量濃度，單位為 mg · L SV為溶液體積，單位為L(zhǎng) ;吸附量計(jì)算公式中的m為固體質(zhì)量，單位為g。
[0058] 4. 3測(cè)定波長(zhǎng)的選擇 溴百里酸藍(lán)在420 nm和617 nm處有兩個(gè)吸收峰：最大吸收波長(zhǎng)位于617 nm處。加入 己基六甲基二溴化銨后，形成溴百里酚藍(lán)離子締合物，譜圖形狀變化不大，617 nm處仍為最 大吸收峰，但吸光度降低；420 nm處的吸收峰向右擺動(dòng)，吸光度升高。617 nm處吸光度降低 的程度遠(yuǎn)大于420 nm處吸光度升高的幅度，而且此處吸收峰穩(wěn)定，故實(shí)驗(yàn)選擇617 nm為測(cè) 定波長(zhǎng)。
[0059] 4. 4標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定 在5 mLl. 6X10 4Hiol · L 1的溴百里酚藍(lán)溶液存在下，用不同質(zhì)量濃度的己基六甲基二 溴化銨標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行褪色實(shí)驗(yàn)，并以617 nm處的吸光度對(duì)己基六甲基二溴化銨的濃度繪制 工作曲線。結(jié)果表明：在實(shí)驗(yàn)條件下，吸光度與己基六甲基二溴化銨在質(zhì)量濃度為0~200 mg .L1呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。其線性回歸方程為：Y =50. 116 X - 0.0037。這說(shuō)明用上 述方法來(lái)測(cè)定己基六甲基二溴化銨溶液的質(zhì)量濃度是可行的。對(duì)于高于200 mg ^L1的己 基六甲基二溴化銨，將其稀釋至此范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，用此方法測(cè)量 時(shí)陽(yáng)離子表面活性劑的濃度不宜太大。
[0060] 4.5不同碳原子數(shù)的烷基六甲基二溴化銨與吸附量的關(guān)系 分別配制0. 01 mol/L的己基六甲基二溴化銨（6C)、乙基六甲基二溴化銨（2C)、丁基六 甲基二溴化銨（4C)溶液，以石英砂為吸附劑，按4. 2的方法平衡24小時(shí)后測(cè)定吸附量，如 圖6所示。
[0061] 從圖6中可以看出：在相同的條件下，隨著烷基六甲基二溴化銨中的碳原子數(shù)目 的增加，吸附量逐漸減少。另外，離子型防垢除垢劑的吸附與巖石在水溶液中的表面帶電 情況有直接關(guān)系。不論礦物的帶電機(jī)理如何，它們都有表征其表面電荷特性的零電勢(shì)點(diǎn) (PZC)。當(dāng)溶液pH〈 PZC時(shí)，礦物表面帶正電；當(dāng)溶液pH > PZC時(shí)，礦物表面帶負(fù)電。據(jù) 文獻(xiàn)報(bào)道，石英砂PZC = 2~3. 7。在實(shí)驗(yàn)條件下，水溶液pH = 7. 2 > PZC，所以，石英砂表 面帶負(fù)電。而烷基六甲基二溴化銨是陽(yáng)離子型，電離后帶正電，由于靜電吸引作用，烷基六 甲基二溴化銨在石英砂表面有一定的吸附量。
[0062] 4. 6烷基六甲基二溴化銨的吸附量與溫度的關(guān)系 配制0. 001 mol/L的聚丙乙酰胺溶液，用聚丙乙酰胺溶液浸泡100目~120目的石英 砂3天，然后進(jìn)行離心分層，去除上層溶液，再放入烘箱中烘干。配制0.01 mol/L的丁基六 甲基二溴化銨，分別在20°C、50°C、80°C下浸泡上面處理過(guò)的石英砂小時(shí)，然后離心分層，去 除上層溶液，真空干燥。按4. 2方法測(cè)定吸附量，結(jié)果如圖7所示。
[0063] 從圖7中可以看出：隨著上述丁基六甲基二溴化銨溶液體系的溫度的上升，陽(yáng)離 子型丁基六甲基二溴化銨在水中溶解度增加，使其從水中逃逸的趨勢(shì)減弱，因此丁基六甲 基二溴化銨在固體表面上的吸附量一般隨著體系溫度的升高而降低。
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