使该温度下的生成压力降低约11.03 MPa。另外根据广泛应用的Sloan开发的预测软件计算,在纯水中该温度下生成水合物的计算压力应是29.1 MPa,表面活性剂的存在使该温度下的生成压力降低6.43 MPa;而在22.67 MPa压力下,生成时计算平衡温度为
2.3 表面活性剂改变水合物生成的热力学条件原因
表面活性剂Tween-40改变水合物生成的热力学条件可以从表面活性剂对水合物生成的物理作用分析解释。在水合物的生成过程中,水分子和溶前提,而团簇是以气体分子为核心,由环绕在其周围的水分子以氧原子为节点用氢键连接起来的多面体网状笼组成的,而且只有笼内“囚”有气体分子这种团簇才是相对稳定的(亚稳态),这些相对稳定团簇继续捕捉溶液中的气体分子并在其外围搭建起“囚笼”形成新团簇将老团簇包裹起来,这样通过众多团簇面接触聚结成稳定的晶核。表面活性剂Tween-40胶束的存在,使溶入表面活性剂Tween-40胶束内核的烷烃分子在水溶液中均匀分布,由于烷烃分子被胶束束缚失去运动能力(相对于在纯水中),只能随胶束团游动,这就为水分子环绕在其周围并构建囚笼创造了方便条件。同时胶束的亲水基也束缚了部分水分子的运动,使气体分子和周边部分固定的水分子保持了近距离接触,进而蒂合网笼形成团簇。胶束内众多被“固定”的气体分子先后与水分子构成团簇,随着团簇的增多使胶束内空余空间越来越少,拥挤使团簇互相接触机会增多,易于形成晶核。表面活性剂Tween-40胶束对溶于其中的气体分子和吸附于周围水分子的束缚作用,其效果相当于降低了体系的温度。即表面活性剂的存在改变了水合物生成时的相平衡热力学条件。
