Гидрофобность поверхности

Разделение систем Ж1 — Ж2 фильтрованием осуществляется тем лучше, чем выше гидрофобность поверхности частиц. Для удаления нефтепродуктов и масел с поверхности воды применяются фильтры с загрузкой из пенополиуретана. Размер кусков 5—10 мм, скорость фильтрования до 25 м/ч при высоте слоя 2—2,5 м и концентрации масел до 1000 мг/л. Уловленные частицы масла путем сжатия насадки удаляются с поверхности фильтрующего материала. Очистку воды от эмульсирующих примесей в соответствие с санитарными нормами метод самостоятельно не обеспечивает. [c.475]

Прежде всего рассмотрим отличия в структуре граничных слоев, обнаруживаемые для воды вблизи гидрофильных и гидрофобных поверхностей. Методами численного эксперимента показано, что в прослойках, ограниченных гидрофобными стенками, возникает характерная картина ориентации диполей во- [c.7]

Этот вывод хорошо согласуется с результатами.- прямых измерений [И]. Количественно исследовать эффект скольжения воды удалось благодаря применению микронных кварцевых капилляров с молекулярно гладкой гидрофобизованной (метилированной) поверхностью. На основании таких опытов были получены средние значения коэффициента скольжения воды по гидрофобной поверхности, равные 30 mV(H- ). Этому значению отвечает падение вязкости в тонком пристенном слое воды примерно на порядок. [c.8]

В прослойках воды между гидрофильными поверхностями структурные силы вызывают отталкивание поверхностей, здесь П5>0. Гидрофобные поверхности испытывают в воде силы структурного притяжения (Ш>0). Из экспериментов и теоретического рассмотрения следует, что структурные силы экспоненциально зависят от толщины прослойки [c.15]

Анализ изотерм П(/г) для ос-пленок воды на поверхности кварца показал, что приближенно они следуют экспоненциальной зависимости (1.1) [47]. При этом параметр К для пленок на подложках из стекла, кварцы и слюды сохраняет примерно то же значение, что и для симметричных водных прослоек (1-ьЗ) 10 " Н/см2, но длина корреляции I выше, составляя до 10 нм для наиболее гидрофильных поверхностей и снижаясь до 1 нм при уменьшении степени гидрофильности. Повышение температуры приводит, главным образом, к падению значений I от 3,3 нм — при 20 °С до 0,8 нм — при 40 °С для пленок на слюде. Для почти гидрофобной поверхности пиролитического углерода (краевой угол 0 = 72°) меняется, как и в случае симметричных прослоек, знак параметра К —2-10 Н/см ) прп сохранении обычного порядка значений / = 0,7 нм. [c.18]

Кривыми 5 и на рис. 1.8 показаны зависимости 1151(113 ), учитывающие эффект скольжения — понижения вязкости воды вблизи гидрофобных поверхностей. В этом случае поправка особенно велика, так как резко повышается скорость конвективного переноса ионов в ближайших к поверхности слоях, где плотность объемного заряда наибольшая. [c.23]

Наш опыт изучения гидратационных характеристик слоистых силикатов [66] позволяет, однако, связывать с гидратацией ионов-компенсаторов появление только внутренней части граничного слоя связанной воды. Принятие этой концепции позволяет объяснить большую толщину слоя адсорбционно связанной воды для каолинита по сравнению с мусковитом. Причину появления внешней части граничного слоя мы, как уже указывалось, склонны объяснять структурной необходимостью существования промежуточного слоя между адсорбционно и осмотически связанной водой. Правомочность этого объяснения, кроме всего прочего, подтверждается сильным влиянием гидрофильности — гидрофобности поверхности на развитие структурных сил. [c.43]

Кривые для суммарных смол, выделенных из остаточного рафината, имеют больший тангенс угла наклона, чем для суммарных смол из депарафинированного масла и петролатума. Следовательно, при наличии в растворе полярных молекул ПАВ (присадок и смол) следует учитывать увеличение адсорбционной активности вследствие дополнительных электростатических сил взаимодействия ПАВ между собой и с поверхностью кристалла (адсорбента). При охлаждении такой системы с момента образования зародышей твердой фазы начинается процесс адсорбции смол и присадки на поверхности кристаллов. Наиболее вероятен в данном случае усложненный механизм построения адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ на неоднородной поверхности твердой фазы. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности кристаллов, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может быть различной толщины на разных участках поверхности. При добавлении малых количеств присадки происходит адсорбция их молекул на наиболее активных участках гидрофобной поверхности кристаллов твердых углеводородов, при этом дифильные молекулы ПАВ ориентируются полярной частью в раствор, а углеводородным радикалом — на поверхности частиц твердых углеводородов. Это приводит к совместной кристаллизации молекул присадки и твердых углеводородов, которая способствует образованию крупных агрегированных структур, что, в свою очередь, увеличивает скорость фильтрования суспензии остаточного рафината. С увеличением содержания ПАВ в растворе одновременно с адсорбцией молекул на менее активных участках поверхности кристаллов происходит образование второго слоя молекул с обратной их ориентацией, т. е. полярной частью на поверхность твердой фазы. При этом присадка и смолы адсорбируются по всей поверхности кристаллов, не внося существенных изменений в их форму, но препятствуя росту кристаллов, а это снижает скорость фильтрования суспензии. [c.173]

Во всех случаях отмечали большее затухание фильтрации для свежего песка и наименьшее — при использовании песка, экстрагированного керосином после контакта с нефтью. В этом случае максимальный процент затухания фильтрации не превышал 6,3% даже для песка проницаемостью 0,1 Д. При исследовании нефти для песка, экстрагированного керосином, снижение проницаемости не превышало 2%. Следует подчеркнуть, что эти величины снижения проницаемости находятся в пределах погрешности опыта. При фильтрации сквозь свежий> песок величина затухания согласуется с содержанием асфальтенов в нефти и /Ссп.а-Полученные закономерности величин затухания фильтрации в зависимости от способа подготовки песка тоже хорошо согласуются с результатами определения влияния степени гидрофобности-твердой поверхности на величину адсорбции асфальтенов. Поэтому при содержании в нефти малого количества асфальтенов и при их малой активности величина адсорбции может быть такова, чтО она не повлияет на проницаемость породы, особенно при гидрофобной поверхности твердой фазы. [c.153]

До начала формирования нефтяных залежей продуктивные пласты были полностью водонасыщены и обладали гидрофильной поверхностью. Формирование нефтяных залежей происходит за счет вытеснения воды нефтью, т. е. менее смачивающей жидкостью. Следовательно, вначале на поверхности пор остается непрерывная пленка воды. Однако существование этой пленки не может быть длительным, под действием активных компонентов нефти, содержащей растворенный газ, происходит ее разрыв и частичное оттеснение воды с поверхности пор. Вследствие этого поверхность поровых каналов становится неоднородной не только по сечению, но и по характеру смачиваемости — наряду с гидрофильной появляются участки с гидрофобной поверхностью. Микронеоднородность пористой среды усложняется еще энергетической неоднородностью, так как в различных точках пор граница раздела фаз (мениска) будет находиться под влиянием различного баланса энергии. [c.40]

Дайте характеристику и приведите примеры гидрофильных и гидрофобных поверхностей. Как можно повлиять на смачивание поверхности [c.31]

Чем обусловлено улучшение смачивания водой гидрофобных поверхностей при введении в нее ПАВ [c.31]

Данный комплекс ценных свойств ПАА и заметная сорбирующая способность макромолекул ПАА на гидрофобных поверхностях различной природы послужили исходным моментом при выборе новых доступных реагентов для депарафинизации нефтяных скважин и полости нефтепроводов. [c.163]

Применение химических реагентов для увеличения производительности трубопроводов позволит простым и надежным способом без привлечения значительных затрат обеспечить желаемый эффект. Так, в работе [112] показана эффективность использования в этом направлении водорастворимых полимеров, ПАВ, электролитов при ежемесячной дозировке (1—2 сут). От мечено, что необходимым условием проявления объемного и пристенного эффекта действия этих реагентов является удовлетворительная кинетика смачивания, растворимость в воде, хорошая адгезия к металлической гидрофобной поверхности, покрытой нефтью, и высокая устойчивость в динамическом потоке. [c.130]

Особое значение при обработке поверхности углеродных частичек поверхностно-активными микродобавками имеет их адсорбционное модифицирование. Модифицирование, которое обеспечивает гидрофобизацию поверхности дисперсной фазы, достигается, в основном, в результате ориентированной хемосорбции поверхностно-активных веществ. Гидрофобная поверхность улучшает смачивание полимером поверхности частичек и химическое взаимодействие между ними. [c.153]

Цель работы. Установить зависимость краевого угла смачивания от концентрации раствора ПАВ на гидрофобной поверхности. Найти точку инверсии. [c.47]

Метод смачивания. Основан на ТОМ, ЧТО эмульсии первого рода хорошо смачивают гидрофильную поверхность, а второго рода -гидрофобную поверхность. [c.64]

Следует заметить, что во многих учебниках и монографиях гидрофильной или гидрофобной поверхностью называется поверхность, на которой вода образует, соответственно, острый или тупой краевой угол на границе с воздухом. Так определять гидрофильность или гидрофобность неправильно, поскольку большинство поверхностей дают с водой в атмосфере воздуха острые краевые углы. Иначе обстоит дело при избирательном смачивании поверхности водой в присутствии неполярной жидкости. В этом случае вода далеко не всегда образует острый краевой угол. Гидрофильные поверхности в этих условиях будут избирательно смачиваться водой, при этом краевые углы 0 < 90° однако если поверхности гидрофобные, углеводород частично вытесняет воду и для воды 0>9О°С. [c.158]

Если жидкость — вода, можно количественно характеризовать степень гидрофильности или гидрофобности поверхности твердого тела, придавая некоторую условность этим терминам. [c.137]

У гидрофобных поверхностей величина краевого угла колеблется в пределах от 90° до 180°, а величина соз 6 изменяется в пределах от О до —1 (рис. 55,5). [c.137]

Прибавление поверхностно-активных вешеств к воде, в которой находится гидрофобная поверхность, приводит к тому, что на поверхности твердого тела образуется адсорбционный слой ориентированных дифильных молекул поверхностно-активных веществ, причем неполярная группа молекул (углеводородные радикалы) обращена к поверхности, а полярная группа (ОН, СООН, NH2) направлена в сторону полярной жидкости — воды. Такая ориентация молекул связана со стремлением системы уменьшить свободную поверхностную энергию (правило уравнивания полярностей Ребиндера). [c.138]

Менее изучены, но начинают привлекать все больший интерес свойства воды вблизи гидрофобных поверхностей. Это связано с новым, недавно установленным экспериментальным фактом— дальнодействующпм притяженчем макроскопических гидрофобных тел в воде. Раньше такое взаимодействие было известно только для гидрофобных групп отдельных молекул. [c.6]

Как следует из численных экспериментов, вблизи гидрофобных поверхностей плотность воды понижена и давление на стенки Р меньше давления Ро в объемной жидкой фазе. В результате расклинивающее давление П5 = Р—Ро отрицательно, что ведет к притяжению гидрофобных поверхностей в воде. Это является следствием того, что контакт воды с несмачивае-мой ею поверхностью термодинамически не выгоден вода са- [c.15]

Один из осложняющих физнко-геологнческнх факторов в коллекторе баженовской свиты — полное отсутствие в породе признаков свободной воды. Это означает, что порода имеет преимущественно гидрофобную поверхность. Отсюда вытекает сложность представления о характере фильтрационных микропроцессов в матрице гидрофобных глин и даже в трещинной системе со стенками трещин из гидрофобной массы. В то же время для качественных и количественных оценок механизма нефтеизвлечения (особенно при воздействии на пласты физико-химическими реагентами) знание этих микропроцессов обязательно и весьма существенно. Поиск и применение рабочих агентов воздействия в условиях уникальных коллекторов баженовской свиты невозможно осуществить без глубокого раскрытия физико-химических микропроцессов в гидрофобных пластах. В настоящее время идет интенсивное изучение этих микроироцессов в лабораториях ВНИИ, СибНИИНП и других институтов. [c.14]

Для того чтобы различать, какая из жидкостей эмульсии диспергирована, а какая является дисперсионной средой, принято полярную жидкость условно называть водой , а неполярную— маслом . В соответствии с этим эмульсин делят на два типа прямые — масло в воде (м/в) п обратные — вода в масле (в/м). Тип эмульсии определяют по свойствам диспсрсноииой среды. Например, прямые эмульсин (м/в) смешиваются с водой (с иоляриыми жидкостями), имеют большую электропроводность, плохо смачивают гидрофобную поверхность. Противоположными свойствами обладают обратные эмульсии (в/м). [c.186]

Равновесные краевые углы, рассчитанные на основе баланса сил, действующих по периметру смачивания, определяются уравнением Юнга (1.13). Если поверхностное натяженне на границе твердое тело— газ сГг-г больше, чем поверхностное натяжение на границе твердое тело — жидкость ат-м<, то краевой угол 0р < 90°, поверхность твердого тела является лиофильной (при смачивании водой — гидрофильной), К материалам с гидрофильной поверхностью относятся, например, кварц, стекло, оксиды металлов. Жидкость не смачивает поверхность, если Стт-г < огт-ж н Эр > 90°. В этом случае поверхность является лио-фобной (гидрофобной). К материалам с гидрофобной поверхностью относятся металлы, у которых поверхность не окислена, большинство полимеров, а также все органические соединения, обладающие иизко11 диэлектрической проницаемостью. [c.21]

Выражение гидрофобная ассоциация не содержит этого неправильного истолкования. Гидрофобная молекулярная группа ведет себя как постороннее тело в водной среде ее присутствие предохраняет молекулы воды, образующие наиболее благоприятные (пусть даже временные) ассоциационные структуры. Разрушение струн- туры, вероятно, начинается на расстоянии нескольких молекулярных диаметров от гидрофобной группы. Когда две такие группы подходят друг к другу, происходит значительное структурирование воды. То же самое наблюдается при сближении двух гидрофобных поверхностей (например, парафиновые капли). Явление, обратное гидрофобной ассоциации, называется гидрофильным отталкиванием (сильно гидратированные молекулярные группы будут отталкиваться). [c.83]

Главным требованием, предъявляемым к материалам, сорбирующим углеводороды нефти, является наличие у сорбента пористой структуры с гидрофобной поверхностью. Таким требованиям в полной мере отвечает новый пефтесорбент Ресорб-4 - пористая, рыхлая, сыпучая крошка с размером частиц - 5-7 мм. Плотность Ресорба-4 - 230 кг/м . При положительной температуре 1 кг сорбента поглощает 10 кг разлитой нефти [9, 131]. Для сбора нефтяной пленки толщиной 1 мм (на 1 м водной поверхности приходится 1 л нефти) требуется 100 г поглотителя. При контакте поглотителя с чистой водой в соотношении 1 100 в течение 1-5 суток он не влияет на окраску воды, не придает воде посторонних запахов и привкуса, не вызывает опалесценции и пенообразования, не угнетает процессы биохимического потребления кислорода 19]. Готовый поглотитель обладает высокой плавучестью, что обеспечивает предотвращение опускания частиц поглотителя на дно водоема. [c.160]

В условиях практики модифицировать поверхности материалов могут также присутствующие в нефтях естественные ПАВ смолы, асфальтены, нефтяные кислоты и др. При адсорбции нефтяных ПАВ с достаточно плотной упаковкой молекул полярные подложки могут преобразоваться в неполярные с относительно низким уровнем свободной поверхносиюй энергии. Возможность такой инверсии экспериментально была подтверждена в работе /30/, в которой было показано, что нефтяные ПАВ по-разному модифицируют поверхности различной природы /30/ они существенно меняют свойства гидрофильных поверхностей, снижая их гидрофильность, и практически не сказываются на гидрофобных поверхностях. Так, значе- [c.100]

Основной целью эмульсий для предварительной обработки (подгрунтовки) является получение постоянно гидрофобных поверхностей, поэтому они должны образовывать на зернах гранулята тонкую пленку при высокой адгезии ее к поверхности. Обычно используют эмульсии быстрого и среднего (полубыстрого) структурирования, соответствующие классам 1 и 2 по ГОСТ 18659-81. Для повышения адгезии и сокращения времени формирования пленки поддерживают несколько повышенный уровень pH (3.5-5). Иногда битум разжижают для лучшего растекания пленки. [c.173]

Изучение смачивающей способности состава НП-3 показало, что при концентрации выше 0,25 % он обладает значительной поверхностной активностью. С ростом концентрации раствора его гидролизующие свойства возрастают, а раствор приобретает способность избирательно смачивать стальную поверхность в двухфазной среде углеводород (нефть) —вода. Проведенные эксперименты с новым ПАВ показали, что путем применения таких активных добавок, как силикат натрия и сода, может быть достигнуто усиление смачивающих свойств сульфонола НП-3. При этом гидрофобная поверхность металла под действием компонентов смачивающего состава модифицируется и превращается в гидрофильную. При этом смачиваемость металла водной фазой в значительной степени зависит от порядка смачивания, что указывает на необходимость осуществления предварительной операции гидрофилизации поверхности стенок трубопровода путем закачки раствора с концентрацией не ниже 0,3 %. В результате поверхность металла, находящаяся в контакте с раствором композиции, приобретает гидрофильные свойства и уже не смачивается ни обычной маловязкой нефтью, ни высоковязкой, высокопарафинистой нефтью в широком интервале для гидронефтепровода. [c.108]

Опыты показали, что большинство растворов при концентрации п])епарата выше 0,2 % хорошо смачивает гидрофобную поверхность угольного порошка. При этом видна прямая связь между измерениями поверхностных натяжений и временем смачивания чем меньше [c.109]

Однако значител]>ное понижение поверхностного натяжения не я зляется однозначным критерием смачивающих свойств препаратов, так как налицо явное распределение во времени кинетики сма-чдвания гидрофобной поверхности растворами рассматриваемых препаратов. Последнее объясняется неодинаковой активностью препаратов, проявляющейся в различной скорости образования адсорбционного слоя. [c.109]

Это уравнение было получено Б. В. Дерягиным, установившим его справедливость и для любых других потенциалов взаимодействия. Уравнение Дерягина позволяет по измерению силы отрыва частиц оценить инвариантную относительно геометрии системы величину Р. Если при этом известно, что среда и ее поверхностноактивные компоненты при сближении частиц полностью уходят из зазора, т. е. у С а, как это имеет место для гидрофобных поверхностей в полярных средах (а при разведении частиц возвра- [c.303]

Классификация ПАВ и их применение [7]. По механизму действия на поверхностные свойства растворов ПАВ следует разделить на четыре группы. К первой группе относятся вещества, поверхностно-активные на границе жидкость — газ и прежде всего на границе вода —воздух, но не образующие коллоидных частиц ни в объеме, ни в поверхностном слое. Такими ПАВ являются низкомолекулярные истинно растворимые в воде вещества, например низшие члены гомологических рядов спиртов, кислот и т. п. Понижая поверхностное натяжение воды до 50—30 эрг1см , они облегчают ее растекание по плохо смачиваемым гидрофобным поверхностям в тонкую пленку. Эти вещества также слабые пенообразователи, повышающие устойчивость свободных двусторонних жидких пленок в пене. Поэтому ПАВ первой группы нашли применение во флотационных процессах, в которых пена должна быть неустойчивой, легко разрушающейся. Наиболее широкое применение ПАВ этой группы получили (В качестве пе-ногасителей, резко снижающих устойчивость пены. Пеногасители приобрели значение во всех процессах, где возникновение устойчивых пен нарушает или затрудняет ход процесса, например в т1аровых котлах высокого давления, в промывочных растворах применяющихся в глубоком бурении скважин и др. [c.34]

По предложению П. А. Ребиндера, твердые поверхности, хорошо смачиваемые водой, называются гидрофильными, а несмачива-емые — гидрофобными. Так как гидрофобные поверхности хорошо смачиваются неполярными органическими жидкостями (напр]1мер, углеводородами), их называют также олеофильными поверхностями. [c.360]

Исходя из сказанного, можно сделать заключение, что все полярные гидрофильные поверхности должны хорошо адсорбировать поверхностно-активные вещества из неполярных или. слабополярных жидкостей и, наоборот, нёполярные гидрофобные поверхности [c.141]

На краевой угол могут влиять условия образования поверхности. Так, поверхность стеариновой кислоты, полученная охлаждением ее расплава на воздухе, гидрофобна. Поверхность же стеариновой кислоты, полученная охлаждением ее расплава на границе со стеклом, оказывается гидрофильной. Это явление можно объяснить тем, что в первом случае наружу слоя кислоты (в воздух) обращены, главным образом, гидрофобные углеводородные радикалы стеариновой кислоты, а во втором случае, благодаря действию поверхности полярного стекла на расплав, на-, ружу обращены полярные гидрофильные карбоксильные группы. [c.160]

Обычно разность в гидрофобности поверхности частиц ценного минерала и пустой породы сравнительно невелика. Поэтому для повышения эффективности флотации почти всегда применяют так называемые коллекторы, или собиратели. В качестве коллекторов используют органические вещества с дифильной молекулой, способные адсорбироваться на поверхности частиц ценного минерала таким образом, что полярная часть молекулы обращается к адсорбенту, а углеводородный радикал — наружу. В результате этого гидрофобность частиц минерала возрастает и флотационный процесс протекает интенсивнее. Наиболее часто в качестве коллекторов применяют ксантогенаты RO—С< (где R — углеводородный радикал, М — щелочной металл). Имеются данные, что ксантогенаты не просто адсорбируются поверхностью частиц сернистых металлов, но вступают с ними в химическое взаимодействие. [c.166]