Эмульсии потенциал

С термодинамической точки зрения, как указывалось ранее, нефтяные эмульсии принадлежат к неустойчивым системам, которые все время стремятся достигнуть состояния равновесия. Агрегативная устойчивость эмульсий измеряется временем их существования и для разных нефтяных эмульсий колеблется от нескольких секунд до многих лет. Установлено [1, 13, 14, 15], что агрегативная устойчивость эмульсии является кинетическим понятием, так как удельная свободная межфазная энергия системы определяется средней кинетической энергией теплового движения, а не минимумом термодинамического потенциала. [c.18]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ ИЗМЕРЕНИЕМ ПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ЭМУЛЬСИИ [c.177]

В связи с тем, что поверхностный заряд распределяется диффузно в обеих жидких фазах и лишь часть межфазного скачка потенциала приходится на дисперсионную среду, f-потенциал дисперсных капелек, как правило, невелик. С одной стороны,это сильно снижает высоту возникающего потенциального барьера, с другой - затрудняет управление разделением эмульсий в электрических полях. К тому же диаметр капелек в разбавленных эмульсиях близок к размеру коллоидных частиц и составляет, как правило, 10" см. [c.15]

Одной из глобальных проблем, стоящих перед человечеством в настоящее время, является предотвращение загрязнения морской среды - важного источника кислородного обмена планеты и питания людей. Одна из причин загрязнения морской поверхности - сброс с судов недостаточно очищенных нефтесодержащих вод. Несмотря на высокий общий научно-технический потенциал развитых стран, многие вопросы в области предотвращения загрязнения Мирового океана нефтесодержащими водами, образующимися на судах, до настоящего времени еще не разрешены. Это, в первую очередь, связано с целым рядом специфических трудностей, возникающих при сепарации судовых эмульсий. Одна из них состоит в том, что в загрязненных водах судов, в частности накапливающихся в машинно-котельных отделениях, содержатся самые разнообразные и сложные комбинации загрязняющих ее ингредиентов с различной степенью дисперсности [42]. [c.57]

Если двойной слой образуется вследствие обратимой адсорбции из относительно большого объема раствора, то потенциал онределяется концентрацией потенциалопределяющих ионов, в то время как индифферентные ионы в основном влияют на толщину диффузного слоя. Метод вычисления для капель эмульсии рассмотрен ниже. Типичные значения лежат в области 25 н- 100 ме, а значения 6, которые могут быть рассмотрены как расстояния между поверхностью и центром заряда противоионов, колеблются от 1000 А (для дистиллированной воды) до 10 А [для 0,1 н. раствора (1 1) электролита]. Обычно считают, что если две коллоидные частицы, несущие подобные двойные слои, соприкасаются (например, в результате броуновского движения), поверхностный потенциал при их взаимодействии остается постоянным это означает, что адсорбционное равновесие устанавливается очень быстро. Альтернативно можно постулировать, что поверхностный заряд остается постоянным в результате медленной адсорбции. Видимо, истина находится между указанными двумя предположениями, которые, к счастью, не приводят к сильно отличающимся оценкам энергии взаимодействия. [c.97]

Для межфазной поверхности масло — вода пе существует строгого метода определения г . Сильные электрические двойные слои возникают вследствие адсорбции анионного или катионного поверхностноактивного вещества, что доказывается явлением электрофореза или поверхностного потенциала . Однако последний плохо определим экспериментально и теоретически для поверхности М/В и, конечно, пе равен гр. Из-за отсутствия лучшего метода обычно предполагают, что -потенциал равен г1). Качественно известно, что для стабильности эмульсий требуется -потенциал (любого знака), больший 30 мв (Повис, 1914), но количественное его значение точно не установлено. Поэтому необходимо рассмотреть эту проблему детально. [c.101]

Если шарики имеют потенциал поверхности ijj, то коэффициент отталкивания пропорционален г , а скорость коалесценции масляных шариков в эмульсиях М/В выражается уравнением [c.138]

Прибор, используемый в исследованиях, которые проводят с помощью первого метода, состоит из стеклянной и-образной трубки, в открытые концы которой помещены платиновые электроды. Трубку заполняют эмульсией М/В ниже края каждого электрода, а затем вводят достаточное количество дистиллированной воды с тем, чтобы покрыть их. К электродам подводят постоянный ток и измеряют скорость, с которой поверхность раздела вода — эмульсия движется в верхнюю часть одного из лимбов и-образной трубки. Поток можно направить в противоположную сторону и изучать скорость движения в другом лимбе. Измерения проводят при различных напряжениях, подтверждая, что скорость не зависит от подаваемого потенциала. [c.160]

Электрофоретическая скорость эмульсии при градиенте потенциала определяется не менее чем из 20—30 показаний для двух направлений потока. Перед исследованием каждый образец эмульсии необходимо разбавлять непрерывной фазой, а среднюю скорость определять при нескольких разностях потенциалов, убеждаясь, что прилагаемое напряжение не влияет на результаты. Обычно поток бывает небольшим, даже в хорошо проводящей системе, так что любое повышение температуры за счет него незначительно. [c.163]

Неточная оценка Уд. Электрофоретическую подвижность капель в эмульсии обычно измеряют при выбранной силе поля и по этим данным вычисляют потенциал внутренней части диффузного [c.250]

В некоторых эмульсиях В/М капли имеют -потенциал, равный 100 мв, так что мог ожидаться первый электровязкостный эффект. Однако эмульсии (Ф == 0,03—0,33), содержащие различные эмульгаторы и имеющие -потенциалы от 15 до 100 мв, нри применении уравнения (IV.206) к данным вязкости (Альберс, 1957) дали примерно одно и то же значение а . Величина первого электровязкостного эффекта, полученная по уравнению (1У.250), равна — 1%. Таким образом, эффект был мал в системах с низкой диэлектрической постоянной. В эмульсиях В/М толщина двойного электрического слоя составляет несколько микрометров, так что в более концентрированных эмульсиях мог ожидаться второй электровязкостный эффект. Но так как двойной слой является очень диффузным, увеличение вязкости, вызванное последним эффектом, должно было бы быть также малым. [c.297]

Устойчивость эмульсий типа в/м, стабилизованных мылами с поливалентным катионом, ранее объяснялась главным образом ка- личием на поверхности капелек эмульсии структурно-механического барьера. Объяснение же устойчивости эмульсий типа в/м существованием на межфазной поверхности двойного электрического слоя на первый взгляд кажется невозможным вследствие малой диэлектрической проницаемости дисперсионной среды. Однако, как уже указывалось (гл. IX, разд. II), в последние годы было показано, что даже в неполярных средах может происходить некоторая диссоциация молекул эмульгатора. Соли поливалентных металлов и органических кислот в углеводородных средах обычно имеют константы диссоциации порядка 10 . Следовательно, если, на- пример, концентрация такой соли в бензоле равна 10 ммоль/л, то концентрация ионов в растворе будет иметь значение порядка 10 ° н. При таких условиях двойной электрический слой будет, конечно, очень диффузным расчеты показывают, что его толщина должна составлять несколько микрометров. Отсюда емкость двойного слоя в неполярной жидкости должна быть весьма невелика и нужен очень небольшой заряд для того, чтобы обусловить значительный поверхностный потенциал. Таким образом, электростатические силы отталкивания могут играть существенную роль и в устойчивости обратных эмульсий, особенно не очень концентрированных. [c.374]

Разбавленные эмульсии с содержанием дисперсной фазы от 0,01 до 0,1% по объему могут быть практически весьма устойчивыми, так как возможность коалесценции капель вследствие малой вероятности их столкновения очень небольшая. Стабилизирующим фактором в этом случае может явиться наличие двойного электрического слоя на поверхности раздела масло — вода. Значительная толщина двойного электрического слоя (высокие значения -потенциала) выполняет роль стабилизирующего фактора, являющегося вполне достаточным для обеспечения устойчивости разбавленных эмульсий. Такие системы могут быть устойчивыми и при значительных величинах пограничного натяжения. [c.160]

По агрегативной устойчивости эмульсии можно разделить на две большие группы разбавленные и концентрированные. К первой группе относятся эмульсии, в которых объем дисперсной фазы составляет не более 0,1% всего объема. К подобным эмульсиям относится эмульсия минерального масла в конденсате паровых машин. Наличие адсорбированных ионов на поверхности капель дисперсной фазы в таких эмульсиях предотвращает их коалесценцию. Коалесценция не будет происходить, если величина электрокинетического потенциала будет достаточно большой. [c.450]

Для разрушения разбавленных эмульсий, не стабилизированных эмульгаторами, достаточно ввести небольшое количество электролитов для снижения электрокинетического потенциала, которое приводит к коалесценции. Так, чтобы разрушить эмульсию масла в конденсате паровых машин, вводят А12(804)з. Будет ли заряд шариков масла положительным или отрицательным, В качестве противоионов будут выступать поливалентные ионы или 80 -. Для разрушения стабилизированных эмульсий в них вводят деэмульгатор — поверхностно-активное вещество, которое вытесняете поверхности раздела эмульгатор. [c.451]

Электростатическая теория коагуляции основана на учете изменений двойного электрического слоя коллоидной частицы (Мюллер). Изучая коагуляцию, вводят понятие о критическом потенциале, выше которого система сравнительно устойчива,, ниже — золь теряет стабильность и быстро коагулирует. Например, критический потенциал золя АзгЗз равен 26 мв, эмульсии масла — 30 мв и т. п. [c.117]

При энергичном взбалтывании смесей, состоящих из воды и масла, компонент, содержащийся в меньшем количестве, дробится на мельчайшие капельки, распределяющиеся по всему объему. Образуется эмульсия, в которой капельки жидкости (дисперсная фаза) по свойствам очень сходны с частицами гидрофобного коллоида Главным фактором их устойчивости также является заряд, возни кающий либо за счет адсорбции некоторых ионов, либо за счет дис социации ионогенных групп, которые могут содержаться в различ ных веществах, адсорбированных капельками эмульсии из раствора Таким образом, капельки эмульсии имеют некоторый -потенциал [c.164]

Глубокая общность мицеллообразования с такими ориентационными явлениями, как образование пленок на поверхности воды и свободных пленок (пены), молекулярная адсорбция из растворов, эмульгирование, заключается в том, что тенденция к уменьшению термодинамического потенциала приводит к определенной ориентации, уменьшающей разность полярностей. Образование мицелл уменьшает значение G благодаря объединению олеофильных групп в неполярную каплю масла, которая покрыта оболочкой из гидрофильных групп, подобно защищенной эмульсии (см. раздел XY. 1) или глобуле полиэлектролита (см. раздел VII. 4). [c.320]

В случае жидких алкилферроце-нов создание электродных систем вышеописанным способом невозможно. Устойчивое и воспроизводимое значение потенциала на платине, помещенной в раствор, содержащий алкилферрицений, были получены путем эмульгирования в исследуемых растворах соответствующего алкилферроцеиа [14]. При достаточной степени дисперсности (не слишком высокой) окислительный потенциал раствора в атмосфере инертного газа воспроизводим и устойчив в течение нескольких часов старения эмульсии он не меняет своего значения. В слишком тонких эмульсиях потенциал может уменьшаться вследствие заметного вклада поверхностной свободной энергии. [c.246]

Установлено [15], что агрегативная устойчивость эмульсий является кинетическим понятием, так как удельная свободная межфазная энергия системы определяется средней кинетической энергией теплового движения, а не минимумом термодинамического потенциала. Самопроизвольные процессы в таких системах являются необратимыми и устойчивое состояние соответствует полной коалесценции тобуп и расслоению системы на две объемные фазы с минимальной поверхностью раздела. [c.17]

Исследованиями П. А. Ребиндера и его школы [15, 20] установлено, что основной причиной устойчивости достаточно концентрированных эмульсий нефти типа В/Н является структурно-механический барьер, образующийся вокруг глобул воды в результате адсорёции на межфазной поверхности эмульгаторов (асфальтенов, смол и щ>.), содержащихся в вефтн. Остальные факторы стабилизации эмульсий (электрокинетичес-кяй потенциал, расклинивающее давление и др.) для нефтяных эмульсий типа В/Н являются второстепенными и существенного значения не имеют. По П. А. Ребиндеру стабилизацию нефтяных эмульсий обеспечивают [c.18]

Метод измерения потенциала электрической стабильности змульсии. Метод основан на изменении электропроводности эмульсии в процессе ее разрушения под действием деэмульгатора [116], что сопровождается резким увеличением электроароводности. Для проведения анализа необходимы прибор для измерения низких напряжений, гомогенизатор, стакан емкостью 100 см, микробюретка, нефть, деэмульгатор и вода дистиллированная. [c.151]

Исследованиями А. Б. Таубмана и С. А. Никитиной с сотр. [39] показано, что нельзя однозначно истолковывать механизм очень большой устойчивости эмульсий прямого типа, образующихся при смешении углеводородов с водой в присутствии неионогенных ПАВ. Адсорбционные слои, образующиеся, например, в растворах ОП-10, сами по себе не обладают сильно выраженной структурно-механической прочностью и значение -потенциала таких эмульсий недостаточно для их стабилизации. Большая устойчивость этих систем обеспечивается прочностью межфазных надмолекулярных структур в форме фазовых пленок ультраэмульсии. [c.32]

Известно, что концентрации электролитов, необходимые для того, чтобы вызвать коалесценцию, чрезвычайно малы. Концентрации электролитов ионов различной валентности, снижающие f-потенциал эмульсий масла в воде на 10 мВ имеют следуюище значения [c.38]

Было бы неправильным считать, что проблема злектрообработки решена, а внедрение метода сдерживается только отсутствием соответствующей аппаратуры. Существует обширная информация о влиянии электрического поля на обратные эмульсии и значительно меньше сведений о поведении в этом поле прямых эмульсий. Теоретическое рассмотрение поведения частиц дисперсной фазы в полярных средах касается лишь узкой области малых напряженностей электрического поля и относится, в основном, к однородным полям. Еще меньше изучены процессы, протекающие в дисперсиях под влияп лем неоднородных полей с высоким градиентом потенциала. [c.59]

При решении проблемы переработки нефтешламов реализованы технологии их сжигания в камерных печах, компаундирования с котельным топливом в виде водомазучных эмульсий, чю не позволяет извлечь потенциал светлых фракций, имеющихся в данном виде сырья. [c.81]

Явления потенциала течения и седиментацни наблюдаются в производствах, в которых осуществляется транспортировка жидкостей (перекачка технологических растворов, жидкого топлива), осаждение суспензий и эмульсий при разделении фаз. На концах трубопроводов и аппаратов возникают высокие разности потенциалов, которые часто являются причиной искровых разрядов, вызывающих пожары и взрывы. [c.226]

При длительном хранении на устойчивость эмульсий могут влиять и другие факторы, например, переход мелких капель в большие посредством диффузии . Различие химического потенциала между жидкостью внутри большой и малой капель возникает в связи с тем, что лапласовское давление внутри каили обратно пропорционально радиусу Ар = 2о1г). В результате влияние радиуса на растворимость выражается аналогично уравнению Кельвина [c.77]

В случае эмульсий (в отличие от золей) следует рассматривать два фактора, прежде чем решить, применима ли указанная выше формула, а именно возмояшость искажения капель при их взаимодействии и наличия диффузных слоев внутри самих капель. Если капли стабилизируются вследствие отталкивания двойных слоев, то сильное сближение способствует расплющиванию поверхностей потенциальный энергетический барьер, противодействующий соприкосновению капель, будет больше, чем вычисленный при предположении недеформированных сфер, при этом эффективный радиус кривизны увеличивается. Математического истолкования этого эффекта еще не существует. Влияние внутреннего диффузного слоя в масляной и водной фазах было рассмотрено Вервеем и Овербеком. Так как некоторая часть поверхностного заряда нейтрализуется внутренними противоионами, то поверхностный потенциал уменьшается но па отталкивание между каплями, благодаря взаимодействию их внешних двойных слоев, не влияет наличие внутренних двойных слоев. [c.98]

Особенно интересные наблюдения проведены на эмульсиях со значениями и-потенциала 20 мвили —20 мв. Обнаружено почти постоянное соотношение одиночных и двойных капель, что указывает на обратимое равновесие между флокуляцией п диспергированием. Авторы считают, что этп результаты соответствуют теории ДЛВО. Для капель диаметром 2 мкм п -ф 20 мв энергетический барьер должен быть таким высоким, чтобы предотвратить соприкосновение, а вторичный минимум — неглубоким ( —8 кГ), чтобы вызвать обратимую агрегацию (см. рис. П.З). Кроме того, установлено, что соотношение дуплетов увеличивалось примерно на вычисленную величину нри изменении -потенциала от —20 до —23 мв. [c.116]

Современные взгляды на эмульсии вообще, и на битумные эмульсии - в частности, базируются на теории адсорбционной оболочки, выдвинутой в 1913 году Банкрофтом. Подробно эта теория рассмотрена в упоминавшемся раннее труде Клейтона , мы же лишь кратко остановимся на-основных ее положениях.Учение об эмульсиях, созданное Банкрофтом, основано на более ранней теории поверхностного натяжения Доннана - в той ее части, где утверждается, что изменения поверхностного натяжения на поверхности раздела масло - вода протекает параллельно с изменением электрического потенциала... и возможно здесь играет роль избирательная адсорбция ионов . В понимании Доннана и его последователей эмульгированные шарики масла окружены очень вязкой или даже желатинообразной оболочкой , которая препятствует их слиянию. Эти оболочки появляются благодаря адсорбции, которая происходит при понижении поверхностного натяжения на границе масло - вода, т.е. эмульгирование тесно связано с низким поверхностным натяжением между маслом и эмульгатором . Льюис, Эллис и другие исследователи расширили теорию поверхностного натяжения, связав ее с адсорбцией, электрическим зарядом и коагуляцией. Пикеринг в 1910 году важнейшим фактором эмульгирования (помимо высокой вязкости и низкого поверхностного натяжения) назвал присутствие тонко раздробленных, нерастворимых в дисперсионной среде частиц, которые обволаки- [c.14]

Н. С. Свердловой. Был сконструирован специальный прибор для проведения таких измерений (рис. 93) ib виде U-образной трубки с горловиной (5) для введения эмульсии. Электроды Ag Ag l (/, 2) вводились в нижние ответвления прибора (<3, 4), наполненные растворами КС1 различной концентрации. Кроме опытов с эмульсиями было проведено несколько опытов с пенами. Наличие мембраны, изменяющей числа переноса ионов, между двумя растворами электролита различной концентрации, приводит к появлению мембранного потенциала, по величине которого можно вычислить числа переноса в мембране. Число переноса иона калия в мембране рассчитывалось по известной формуле [c.150]

Разбавленные эмульсии типа м/в по свойствам очень близки к гидрозолям обычных коллоидов. Стабилизируют эти эмульсии электролитами, создающими двойной электрический слой на поверхности эмульгированных капель. Устойчивость разбавленных водных эмульсий заЕ1Исит от величины электрокинетического потенциала и связанной с ним толщины сольватной оболочки. Для таких систем справедлива теория коагуляции, разработанная Дерягиным. Они устойчивы без специальных эмульгаторов. [c.142]