ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ПАВ, испопьзуемых для получения и стабилизации )братных эмульсий из "Применение обратных эмульсий в нефтедобыче" Поскольку эмульсии представляют собой коллоиднохимические системы, то для облегчения ориентировки в выборе ПАВ, используемых для их получения и стабилизации, последние можно классифицировть по химической природе. [c.33] Общим для всех ПАВ служит наличие развитого углеводородного радикала. Отличительными признаками в их химической сущности является присутствие различных функциональных групп, которые обусловливают растворимость в полярных жидкостях, различие в поведении на межфазной границе при адсорбции, реакционную способность с другими полярными компонентами и ряд иных свойств. [c.33] Для того чтобы ПАВ было способно образовывать мицеллы оно должно иметь удовлетворительное соотношение длины углеводородного радикала и полярности гидрофильной группы. Например, для гомологического ряда спиртов мицеллообразованис вообще не характерно. Для соединений с числом углеродньп атомов меньше семи этому мешает малая длина радикала, а дл5 более высокомолекулярных гомологов - сравнительно низка гидрофильность полярной группы. [c.34] Способность ПАВ к коллоидообразованию может быть проанализирована по виду изотермы межфазного натяжения от концентрации Пав на границе раздела углеводород - вода. Для коллоидных ПАВ она имеет вид, представленный на рис.9. [c.34] Эффективные стабилизаторы обратных эмульсий имеют более высокие значения критической концентрации мицеллообразовани (ККМ), чем эмульгаторы, но, в отличие от них, обладают способностью к значительному гелеобразованию (загущению) дисперсионной среды и созданию конденсированного адсорбционного слоя. [c.34] Выбор ПАВ - эффективных стабилизаторов обратных эмульсий с коллоидно-химической точки зрения облегчается при учете следующих научно обоснованных факторов, дискретная значимость которых и механизм влияния на стабильность эмульсий были изложены ранее. [c.34] Для эмульгаторов основная характеристика эффективности а составе эмульсий - это межфазное натяжение, а для стабилизатора - работа адсорбции групп к водной фазе, площадь, занимаемая ею в составе конденсированного адсорбционного слоя, длина и строение углеводородного радикала. [c.34] ПАВ - стабилизаторы обратных эмульсий должны снижать межфазное натяжение до нескольких или даже десяти миллиньютонов на метр при сохранении растворимости в углеводородной среде без заметного диспергирования в дистиллированной воде. Это может быть обеспечено наличием в молекуле ПАВ гидрофобного радикала парафинового строения с числом углеродных атомов более 17 и функциональных групп с высокой адгезией к водной фазе и минимальной площадью в составе конденсированного адсорбционного слоя. [c.35] Более предпочтительно для стабилизатора - наличие двух парафиновых радикалов в молекуле, а также образование его методом л Ии с дополнительной конденсацией адсорбционного слоя путем изменения состава фаз эмульсии. [c.35] В результате этого роль химического строения полярной группы ПАВ существенно возрастает при изменении ионного состава, степени минерализации и значений pH водной фазы, а также при введении мелкодисперсных минеральных наполнителей, что возможно в процессе приготовления эмульсий. [c.35] Общепринято деление ПАВ по химической природе полярной группы на три большие класса ионные (анионные и катионные), неионные и амфолитные. В отдельную группу при этом выделяют высокомолекулярные ПАВ (полимеры), состоящие из большого числа повторяющихся полярных и неполярных групп. В составе обратных эмульсий их используют, как правило, в композициях с ПАВ предыдущих трех классов. [c.35] Указывая на химическую принадлежность ПАВ к тому или иному классу, данная классификация не дает ответа на вопрос об их поверхностно-активных и стабилизирующих свойствах на границе раздела фаз. [c.35] Вначале рассмотрим ПАВ, основываясь на химическом строении их полярных групп. Следует отметить только, чтс эффективными эмульгаторами и дополнительными стабилизаторами обратных эмульсий будут маслорастворимые ПАВ или те водорастворимые ПАВ, которые образуют маслорастворимые поверхностно-активные соединения непосредственно в составе обратных эмульсий. Особенностью маслорастворимых ПАВ ионного строения, в отличие от ионных водорастворимых ПАВ, является отсутствие процесса диссоциации на ионы, т.е. молекулярная адсорбция в составе межфазного слоя, что более предпочтительно с точки зрения стабилизации обратных эмульсий. [c.36] К этому подклассу относятся ПАВ, которые при их растворимости в воде диссоциируют на отрицательно заряженный поверх-ностно-активный анион и положительно заряженный катион (рис. 10,6). [c.36] Металлические мыла высокомолекулярных кислот нашли очень широкое применение в нефтяной промышленности в качестве эмульгаторов и стабилизаторов обратных эмульсий как у нас в стране, так и за рубежом. [c.37] Другие типичные представители анионных ПАВ - алкилсульфо-наты (продукты сульфирования предельных углеводородов), ал-киларилсульфонаты (продукты сульфирования алкилароматичес-ких углеводородов) и алкилсульфаты (продукты сульфирования первичных и вторичных высокомолекулярных спиртов) с молекулярной массой около 200 в виде их солей со щелочными металлами, аминами или аминоспиртами. [c.37] В качестве эмульгаторов обратных эмульсий иногда используют маслорастворимые мыла сульфонатных ПАВ с двухвалентными металлами. Наличие нейтрализованной сульфогруппы (обладающей наиболее полярными свойствами) в молекуле этих ПАВ придает им высокую поверхностную активность на границе с водной фазой и адсорбционную способность на поверхности дисперсных минералов основной природы. Невысокие стабилизирующие свойства таких ПАВ в составе обратных эмульсий компенсируются вводом в нее дополнительных стабилизаторов органического или минерального происхождения. [c.37] Для усиления полярных свойств некоторых маслорастворимых ПАВ их нередко подвергают дополнительному сульфированию и получают ПАВ смешанного типа, например, сульфированные амиды или эфиры. [c.37] С учетом всего комплекса свойств сульфонатных ПАВ их наиболее широко используют в нефтяной промышленности в качестве пенообразователей, исходных реагентов для получения мицеллярных растворов, солюбилизированных систем и микроэмульсий, а в составе обратных эмульсий - гидрофобизаторов мелкодисперсных минеральных наполнителей основной природы. [c.37] ПАВ этого подкласса диссоциируют в водных растворах на поверхностно-активный катион и анион, представленный ионом галогена, серной, фосфорной или другой кислоты (рис. 10,в). Несмотря на ограниченное производство, связанное со сложностью получения и дефицитностью исходного сырья, практическая роль этих ПАВ непрерывно возрастает. [c.37] Вернуться к основной статье