摘要: 为进一步探究不同流速条件下动态磁化后表面活性剂溶液对煤体润湿性影响,选取典型矿井煤样,配制不同质量分数(0.01%,0.05%,0.10%,0.20%,0.40%)的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液,进行5个不同流速(0.35,0.55,0.75,0.95,1.15 m/s)条件下的动态磁化实验。通过测定磁化后表面活性剂溶液表面张力、磁化后表面活性剂溶液处理后煤样的接触角,计算了磁化后表面活性剂溶液的表面活性、胶束化热力学及润湿参数,分析了不同流速下动态磁化后表面活性剂溶液表面活性及其对煤体润湿性的影响。结果表明:随磁化流速增加,临界胶束浓度逐渐减小,其流速在0.75 m/s时临界胶束浓度、表面张力和接触角均达到最小值;随表面张力的减小,SDBS溶液的单分子饱和吸附量减小,SDBS溶液分子极限占有面积增大,当流速大于0.75 m/s时,饱和吸附量值和极限占有面积不稳定,降低SDBS溶液表面张力能力呈现先增大后减小的变化规律;随临界胶束浓度变化,胶束化热力学参数中气液界面处吸附过程的吉布斯自由能、胶束化吉布斯自由能和焓变均为负值,熵变为正值,表明形成胶束是自发、放热并且熵增的过程;SDBS溶液以流速0.75 m/s速度经磁场处理后,煤体润湿性参数表面自由能绝对值、铺展系数和黏附功均最大。研究得出0.75 m/s为最佳磁化流速,该流速条件下表面活性剂的表面活性及煤体润湿性最好。
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