高分子增粘能力明显下降，请说明其中的原因。目前已设计并合成出疏水缔合高分子来解决高分子在较高矿化度下增粘能力差的问题，请你设计出一种高分子，来解决高分子在较高温度下增粘能力差的问题，并说明该高分子为什么具有这种特性。
（17）结合自己的学习或工作经历，谈一谈界面化学在油田实践中的具体应用实例。 （18）请解释下图中所示表面活性剂在溶液中的吸附等温线。
（19）测定了一种表面活性剂在石英-水界面上的吸附量和石英-水-环己烷的接触角，如图所示，请予以解释。
吸附量解释：此吸附属于Langmuir吸附（单分子层吸附理论）当表面活性剂的溶液浓度较小时，分子式平铺在表
面上的，在浓度较大时，分子是倾斜于表面上的，当浓度继续增加时，表面活性剂分子在表面上可能形成饱和吸附层，这时分子彼此靠拢，形成单分子层，因此当浓度较小时，吸附量随浓度变化增加很快，当浓度增加到一定浓度时，吸附量逐渐减慢，到最后达到饱和趋于一个平衡。
接触角解释：自图中可以看到?sw随表面活性剂浓度的变化是先升后降，这是因为开始吸附时，表面活性剂分子将
亲水基链躺在表面上而将碳氢链朝外，结果表面形成一层憎水的碳氢链膜，故?sw 上升。?sw最大值的位置约相应于极限吸附量的一半处，即约在第一个单分子层饱和吸附时的浓度。浓度继续增加，分子取向相反的第二层开始形成，这时分子以亲水基朝外，因此，膜的亲水性又增强了，故?sw下降了。（第九讲：七、固-液界面吸附层的结构）
（20）Zisman等曾做过大量系统的有关低能表面润湿的工作。在光滑、干净、无增塑剂的有机高聚物表面，
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他们测定了各种不同液体在同一高聚物表面上的接触角，如果用cos? 对液体的表面张力作图，对于同系列的液体可得一直线，如左图所示。而用不同类型的表面活性剂的水溶液对聚四氟乙烯的润湿性进行研究则得到右图中的结果，请解释产生这种差异的原因。（图中 ? LV代表表面张力，左图：正构烷烃液体在聚四氟乙烯
上的润湿性；右图：不同表活剂溶液在聚四氟乙烯上的润湿性，其中的1，2，3和4分别代表琥珀酸二丁酯磺酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠水溶液对聚四氟乙烯的润湿曲线）。
左图：说明光滑、干净、无增塑剂的有机高聚物表面表面接近理想表面。测定各种不同液体在同一高聚物表面上的
接触角，如果用cos?对液体的表面张力作图，对于同系列的液体可得一直线，这是由于?c 是反映低能固体表面润湿性能的一个极重要的经验常数，它只与该固体表面有关而与液体的性质无关。
右图：对于极性有机物单分子层的?c 的研究，进一步发现高分子固体或单分子层的?c 主要决定于它们最外层的原
子或基团的性质。
这些不同物质的直线（在低表面张力区外延）均与cos? = l的水平线在一非常窄的范围内相交。与这些交点相应的表面张力与用同系物测出的这两个表面的临界表面张力非常吻合。表面活性剂水溶液对固体表面的润湿，其实质是在水面上定向的表面活性剂的碳氢部分对固体表面的润湿。这就是实验中的润湿曲线发生转折的浓度只与表面活性剂的性质有关，而与固体表面性质无关，而且约略接近于表面活性剂cmc的原因。不同表面活性剂在润湿性能上的差别在于它们在水表面上的吸附层的碳氢部分排列的紧密程度。排列愈紧，水的表面张力愈小，其润湿性愈好。
（21）氮气的某个吸附等温线数据如下，用此数据以一个线性化的BET等温线处理，确定总表面积。
p/p0 0.025 0.05 0.10 0.175 0.25 V/cm 0.036 0.062 0.094 0.129 0.158 3p/p0 0.30 0.375 0.45 0.55 0.65 V/cm 0.178 0.208 0.249 0.307 0.405 3* 氮气为25℃、101.325 kPa下的体积。
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54.54y = 6.1917x + 0.5531(P/P0)/(V*(1-P/P0))3.532.521.510.5000.10.20.3P/P00.40.50.60.7
根据下面式子作出上图。
P/P01C?1P() =+
V(1?P/P0)VmCVmCP01/Vm/C
(C-1)/(Vm*C) C-1 C Vm
0.5531 6.1917 11.19454 12.19454 0.148262
S=Vm*NA（阿伏伽德罗常数）*σ（氮的截面积）/V0（气体在标准状态下的摩尔体积）=0.148262*6.02*1023 *16.2*10-20 /22.4 *10(单位的换算) =6454.97272cm2
（22）下图为聚合物PVP/C17H33COONa混合溶液的表面张力等温线，请解释其中的变化规律。PVP为聚乙烯毗咯烷酮，具有如下结构。
答案1：由图可以看出，刚开始，当油酸钠的浓度较小时，表面张力基本没什么变化，当油酸钠的浓度增加到10mg/L左右时，表面张力迅速减小，然后随着油酸钠的浓度继续增大，表面张力又不再变化。这说明，只有当油酸钠的浓度处于一个合适的范围时，才能起到迅速减小表面张力的作用。
原因，当油酸钠的浓度较小时，由于它们都属于油溶性分子，所谓极性相似相容原理，溶解能力大于在界
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面上的吸附能力，首先先在溶液中溶解，此时对减小界面张力的效果并不明显，随着浓度的增大，逐渐达到饱和溶解度，此时开始在界面上吸附，起到表面活性剂的作用，混合溶液的表面张力迅速减小，随后随着油酸钠的浓度继续增大，达到其临界胶束浓度，此时在界面上的量不再增加，因此表面张力不再变化。 答案2：C17H33COONa是一种阴离子型表面活性剂，随着其浓度增加，表面张力大幅度降低。但由于PVP聚合物的浓度的增加将促使在油水界面上膜的形成，降低表面活性剂的界面活性，使界面张力升高。 聚合物／表面活性剂在表面相对表面吸附点的竞争吸附形成两组分共存的表面膜，聚合物分子在表面的吸附实际上在某种程度上压缩了表面相中表面活性剂的浓度。随C17H33COONa浓度的增加，表面相中的聚合物分子逐渐被表面活性剂分子取代，表面相中表面活性剂浓度增加。当C17H33COONa浓度超过CMC后．表面相中的聚合物分子完全被取代，表面膜主要由表面活性剂分子构成，表面张力急剧降低。当表面活性剂浓度超过其与聚合物相互作用的饱和点时，过量的表面活性剂分子仅形成正常的表面活性剂胶束。
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