2结果与讨论

2.1椰油酰单乙醇胺表面张力工作曲线

选择2个不同批次的椰油酰单乙醇胺试样按照工作曲线的绘制方法绘制表面张力工作曲线。通过测定不同浓度的椰油酰单乙醇胺溶液的表面张力，制作浓度和表面张力的c-8的散点图，再根据希斯科夫斯基经验公式利用Origin软件做c-8散点图的拟合曲线，得到该公式的相关参数，得出拟合公式及工作曲线。

表1不同试样的椰油酰单乙醇胺各浓度下的表面张力测定值

根据表1测得的数据制作c-s的关系曲线，椰油酰单乙醇胺（试样1）的工作曲线见图1。利用希斯科夫斯基经验公式得到拟合公式为=70.6-70.6×0.079 4×ln（1+c/0.5561），相关系数0.946。该公式可用于计算试样1的浓度，通过测定降解前后试样1的表面张力，然后将测定的表面张力值代人已知的拟合公式，得到降解前后试样1的浓度。

椰油酰单乙醇胺（试样2）的工作曲线见图2，与试样1处理方式相同，得出拟合公式为8=70.6-70.6×0.180×ln(1+c/1.3395），相关系数0.983，为测定试样2的生物降解度提供帮助。

椰油酰单乙醇胺溶液的表面张力测定结果见表1。

2.2椰油酰单乙醇胺生物降解度

不同批次的椰油酰单乙醇胺试样经过降解后利用表面张力法测定其降解液的表面张力值，根据生物降解度公式计算得出降解度，测定结果见表2。其中空白降解试验液降解前与降解后的表面张力值分别是69.5、68.2mN/m，而试样溶液在降解后测定的表面张力值均大于空白降解试验液降解后的表面张力值68.2mN/m，导致带人工作曲线计算出的降解后试样溶液的浓度（c终）小于降解后空白降解试验液的浓度（c空），根据公式要求，当c终小于C空时，差值以零计，因此最终计算出的生物降解度为100.0%。

表2生物降解度实验结果

2.3表面张力法可行性验证

通过采用表面张力法和国标法对不同类型的表面活性剂生物降解度进行测定，分析表面张力法作为生物降解度测定的一种方法的可行性。选择了常见的三种表面活性剂直链烷基苯磺酸钠（LAS）、十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）用于试验验证。

LAS是应用最广泛的阴离子表面活性剂，是我国合成洗涤剂活性物的主要构成，可用作洗衣粉、香波、金属清洗剂、脱墨剂等产品的原料，分析其生物降解性能十分必要。LAS试样在不同浓度时测定的表面张力结果见表3。

表3 LAS各浓度下的表面张力测定值

根据表3的数据作图，得到对应的LAS工作曲线：

试样LAS降解前与降解后的表面张力值分别是31.2、65.6mN/m，空白降解试验液降解前与降解后的表面张力值分别是69.5、68.2mN/m，利用图3拟合得出的公式计算出对应的浓度，再根据公式2计算出生物降解度为99.4%。采用国标GB/T15818中亚甲基蓝法测定LAS试样的生物降解度，结果为98.2%。

十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）是一种两性表面活性剂，性能温和，在产品配方中起性能调节和降低刺激性的作用，可用作纤维柔软剂、金属表面加工助剂、抗静电剂等产品中。BS-12试样的表面张力测定结果见表4。

表4 BS-12各浓度下的表面张力测定值

试样BS-12降解前与降解后的表面张力值分别是42.2、69.2mN/m，空白降解试验液降解前与降解后的表面张力值分别是69.5、68.2mN/m，利用图4BS-12的工作曲线拟合得出的公式计算出对应的浓度，再根据公式2计算出生物降解度为100.0%。BS-12采用国标CB/T15818中的金橙-2法测定其生物降解度，结果为100.0%。

脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）是一种非离子表面活性剂，该类表面活性剂是非离子表面活性剂中发展最快、用量最大的品种。AEO-9试样的表面张力测定结果见表5。

表5 AEO-9各浓度下的表面张力测定值

试样AEO-9降解前与降解后的表面张力值分别是34.2、68.0mN/m，空白降解试验液降解前与降解后的表面张力值分别是69.5、68.2mN/m，利用图5拟合得出的公式计算出对应的浓度，再根据公式2计算出生物降解度为100.0%。AE0-9采用国标CB/T15818中的硫氰酸钴法测定其生物降解度，结果为100.0%。

通过3个不同类型表面活性剂的浓度、表面张力的非线性拟合，得到了相应的拟合公式，从图可看出，阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的工作曲线拟合度较高，其相关系数在0.98以上，而两性表面活性剂的工作曲线拟合度稍低，相关系数在0.95左右。拟合度的高低与浓度值的计算准确度有很大影响，因此，采用表面张力法时首先需要将表面活性剂各浓度的表面张力值测量准确，拟合时才能具有较高的可信度。

对比两种方法得出的生物降解度，由表6可知，表面张力法计算得出的生物降解度比国标法测定的结果偏高或者一致，两者相差小于2%，可认为两种方法均可测定表面活性剂的生物降解度，其结果均可信。

表6生物降解度对比实验结果

3结论

（1）验证了表面张力法用于测定表面活性剂的生物降解度的可行性，测定方法主要是利用希斯科夫斯基经验公式对表面张力和浓度的曲线进行拟合，并具有拟合度高、结果可靠、处理简单等优点。

（2）由于降低溶液表面的表面张力是表面活性剂的基本性质，因此表面张力法可适用于各类表面活性剂的生物降解度测定。

（3）与测定生物降解度的其他方法相比较，表面张力法具有很多优点。表面张力法可直接测定降解液，省去了复杂的萃取操作；无论是亚甲基蓝法，还是金橙-2法均需要用到三氯甲烷萃取剂，而该有机溶剂是有毒性的，若采用表面张力法则可避免这类危害。