在本次研究中，通過表麵張力、接觸角等潤濕性實驗，掌握了表麵活性劑溶液潤濕煤塵的性能，重點考察了表麵活性劑種類、質量分數等對表麵活性劑溶液潤濕性能的影響。

表麵張力實驗

表麵張力是影響表麵活性劑溶液潤濕性能的重要參數。設定所有溶液溫度為25℃，使用撸撸社软件下载免费版對各溶液在不同質量分數下測定其表麵張力。實驗共設置了6個質量分數，分別是0、0.000 05%、0.0005%、0.005%、0.05%和0.5%，依次測量各表麵張力。

為了分析表麵張力的變化趨勢，對這24組溶液的表麵張力進行測定，測定數據見圖1。

圖1表麵活性劑在不同濃度下的表麵張力

由圖1可看出，在表麵活性劑處於較低濃度範圍時，濃度增加，表麵張力逐漸降低。最終表麵張力會有一個最低點，這個點就是表麵活性劑的臨界膠束濃度（CMC）[10]。過了CMC以後，表麵張力下降趨勢就趨於平緩。

從圖1還可以看出，在濃度為0.005%以前，表麵張力呈現指數下降趨勢，之後的表麵張力下降到最低，濃度再增加時下降趨勢變為平緩，由此而得出所選的表麵活性劑溶液的CMC在0.005%～0.05%之間。對於所選的試劑，當試劑濃度在0～0.005%時，呈指數下降，這是因為在較低濃度時，溶解於水中的試劑是以單個分子形式存在的，由於兩親性，這些分子吸附在水中的表麵，使空氣和水的接觸麵減少，從而引起水溶液的表麵張力急劇下降[11]；當溶液濃度增加，單分子在液麵的吸附基本達到飽和，空氣和水的接觸麵不再減小，隻有溶液中的膠束數目在增加時，表麵張力不再變化[12]。Tween-80在質量濃度為0.05%時，其表麵張力為40.8 mN/m，其他試劑在各CMC下表麵張力的範圍為28.8 mN/m～31.9 mN/m。

在質量分數大於0.005%時，溶液可以達到較好的潤濕效果，從經濟條件出發並結合礦山使用習慣，選擇溶液質量濃度大概為0.05%。所選的表麵活性劑的表麵活性大小為SDBS＞SDS＞OP-10＞Tween-80。

結論：

（1）表麵張力的研究結果表明，溶液的表麵張力均隨著表麵活性劑質量分數的增大呈現降低的趨勢；當表麵活性劑質量分數達到CMC後，溶液的表麵張力不會再因為濃度而明顯下降；所選試劑中非離子表麵活性劑SDBS在減小表麵張力的效率和效能方麵最優。

（2）接觸角實驗表明，表麵活性劑質量分數的提高，液滴在煤塵壓片上的接觸角不斷在減小，表麵活性劑溶液潤濕性能不斷在提高；OP-10溶液的潤濕性能最優，在相同的質量分數下，能夠獲得最小的接觸角。

（3）表麵活性劑因其自身的理化性質不同，其對不同煤質的潤濕性也不同。