Устойчивость высокодисперсных эмульсий

Из-за недостатка места здесь не представляется возможным дать детальный обзор обширной литературы, посвященной теории и практике эмульсионной полимеризации, и следует ограничиться упоминанием лишь о некоторых наиболее существенных сторонах этой проблемы. Особенно важное значение имеет тот факт, что эмульгаторы в процессе полимеризации требуются не только для образования эмульсий. Хотя эффективными в этих условиях являются многие поверхностноактивные вещества, скорость полимеризации оказывается в значительной мере зависящей от природы примененного эмульгатора, обычно возрастая с увеличением его концентрации. Мнение исследователей в этой области сводится к тому, что мономер солюбилизируется в мицеллах эмульгатора и что по крайней мере частично полимеризация протекает в этом состоянии 137]. Полимеризация в эмульсии не может быть осуществлена с применением твердых, не растворимых в воде эмульгаторов, например бентонита, хотя такие эмульгаторы и способны образовать устойчивые, высокодисперсные эмульсии мономера. [c.504]

По концентрации дисперсной фазы все эмульсии делят на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные. Под разбавленными понимают высокодисперсные эмульсии, содержащие до 0,1% дисперсной фазы по размеру частиц они близки к коллоидным растворам, т. е. диаметр глобул в таких эмульсиях около 10 см. Разбавленные эмульсии агрегативно устойчивы даже без введения эмульгаторов, по своим свойствам они больше похожи на лиофобные золи. Классическим примером разбавленной эмульсии может быть эмульсия машинного масла в воде, образующаяся при конденсации пара в процессе работы паровой машины. [c.21]

Весьма устойчивые высокодисперсные, конденсатные эм ль-сии образуются при работе паровых турбин. Мелкие частицы смазывающего масла уносятся паром и при его конденсации образуется эмульсия Н/В, которая очень трудно разрушается. Конденсат, содержащий даже небольшие количества масла, непригоден для питания паровых котлов высокого давления, так как тонкая пленка масла на поверхности котла способствует перегреву его стенок. Действие этой пленки усиливается с увеличением толщины пленки, поэтому очень важно очищать от масла конденсат паровых турбин. [c.45]

Устойчивые высокодисперсные, концентрированные эмульсии получают понижением пограничного натяжения почти до нуля, что ведет к образованию самопроизвольных или, как их иногда называют, критических эмульсий. Получающиеся эмульсии относятся к классу лиофильных коллоидных систем и являются равновесными, термодинамически устойчивыми. Происходящее в процессе самопроизвольного диспергирования некоторое возрастание поверхностной энергии компенсируется увеличением энтропии системы в связи с более равномерным распределением в ней вещества дисперсной фазы. [c.160]

Седиментационная устойчивость эмульсий определяется их дисперсностью, различием плотностей жидкостей, составляющих отдельные фазы, вязкостью среды. Высокодисперсные эмульсии седиментационно более устойчивы, чем грубодисперсные. [c.454]

Седиментационная устойчивость высокодисперсных коллоидных систем связана с диффузией и броуновским движением, а агрегативная — с изменением степени дисперсности (см. гл. II). Самопроизвольное уменьшение дисперсности особенно наглядно проявляется в системах с жидкими поверхностями раздела фаз. Это так называемая коалесценция, т. е. слияние капелек или пузырьков в эмульсиях, пенах и туманах. В коллоидных системах с твердой дисперсной фазой такое соединение частиц протекает гораздо сложнее. [c.112]

Теория структурно-механического барьера устойчивости концентрированных эмульсий типа вода в масле получила развитие в работах А.Б. Таубмана и С.А. Никитиной. В результате их исследований показано, что стабилизация концентрированных эмульсий осуществляется структурно-механическим барьером, состоящим из многослойных пленок микроэмульсий, образующихся на поверхности раздела фаз. Электронные микрофотографии позволяют заключить, что межфазные защитные пленки представляют собой сложные коагуляционные структуры, состоящие из высокодисперсных эмульсий прямого и обратного типа, содержащих 90—95 % углеводородной фазы и 5—10 % концентрированного раствора эмульгатора. При этом размер капель составляет 0,01 — [c.53]

Все 3. делятся на две большие группы — лиофобные и лиофильные 3. Лиофобные 3., в частности гидрофобные (напр., гидрозоли металлов платины, золота, серебра, сульфидов), являются термодинамически неравновесными, агрегативно неустойчивыми дисперсными системами, способными к агрегации диспергированных частиц — коагуляции. Такие 3. поэтому ие могут быть получены в концентрированном виде и коагулируют при введении малых добавок электролитов, при повышении темп-ры и т. д. В отличие от них, в лиофильных 3. (3. мыл, красителей), дисперсная фаза к-рых обладает на границе с дисперсионной средой весьма малой удельной поверхностной энергией, частицы сильно сольватированы средой. Такие 3. агрегативно устойчивы и термодинамически равновесны. К лиофильным 3. примыкают самопроизвольно образующиеся, а потому предельно высокодисперсные, эмульсии, включая и критич. эмульсии и туманы, возникающие вблизи критич. темп-ры смешения двух жидких фаз или жидкости и пара. Раньше лиофильными 3. считали также растворы высокомолекулярных соединений. [c.55]

При ведении технологического процесса приготовления устойчивых и высокодисперсных эмульсий под руководством аппаратчика высшей квалификации — [c.91]

Таким образом, наличие устойчивого обводнения топлива объясняется образованием высокодисперсных коллоидных систем (обратных эмульсий). Как правило, водно-топливные эмульсии, образующиеся в промышленных условиях, гетерогенны и полидисперсны, обладают определенной агрегативной и кинетической устойчивостью (размер частиц фазы меняется в широком диапазоне от 0,15 до 225 мкм и более, а время полного разделения эмульсии от 15 мин до более 12 ч). [c.20]

Однако нередко избыток углеводорода создает столь высокодисперсную и устойчивую эмульсию, что ее присутствие оказывает существенное влияние на показатель преломления [c.180]

Рассмотренные выше классические представления о роли бронирования в устойчивости эмульсий, стабилизованных твердыми эмульгаторами, значительно расширены А. Б. Таубманом. В его работах показано, что в реальных условиях высокая устойчивость эмульсий, стабилизованных твердыми эмульгаторами, определяется обычно совместным действием твердого высокодисперсного эмульгатора и поверхностно-активного компонента и это стабилизующее действие обусловлено образованием весьма прочной стабилизирующей оболочки. В этих случаях структурно-механический барьер непосредственно измерен и сопоставлен с устойчивостью. [c.377]

Важным типом коллоидных систем являются эмульсии — высокодисперсные системы, в которых дисперсная фаза и дисперсионная среда являются жидкостями. Образование таких систем возможно при нерастворимости или очень ограниченной растворимости одной жидкости в другой. В зависимости от условий каждая из фаз может быть либо дисперсионной средой, либо дисперсной фазой. Например, из масла и воды могут быть получены эмульсии двух типов масло в воде и вода в масле . Агрегативная устойчивость эмульсий повышается введением специальных веществ — эмульгаторов, адсорбирующихся на поверхности капель и препятствующих пх слиянию — коалесценции. [c.425]

Действие эмульгатора — снижение а и повышение дисперсности ведет к увеличению как агрегативной, так и седиментационной устойчивости. Эти свойства используются при гомогенизации молока. Энергичное механическое воздействие в присутствии эмульгаторов (например, белковых веществ) делает эмульсии гомогенными, не подверженными изотермической перегонке, а также высокодисперсными, не расслаивающимися (сливки). [c.284]

Образование систем с твердым каркасом часто является результатом нарушения агрегативной устойчивости суспензий и золей и протекания вследствие этого процессов развития в системе пространствен ных структур — превращения дисперсной системы в материал с ценными механическими свойствами (см. 2 гл. XI). В некоторых случаях эти процессы структурообразования происходят одновременно с выделением новых высокодисперсных фаз, как при твердении металлов и сплавов. Системы с твердой дисперсионной средой образуются и при отвердевании среды в пенах, эмульсиях, суспензиях и золях. [c.305]

Разбавленные эмульсии, как правило, являются высокодисперсными системами, размер частиц которых близок к коллоидным. Благодаря возможному образованию на поверхности капелек разбавленных эмульсией двойного ионного слоя и очень низкой частичной концентрации, такие эмульсии агрегативно устойчивы. [c.225]

Лиофильные эмульсии образуются самопроизвольно это — термодинамически устойчивые системы. Лиофобные эмульсии (большая часть эмульсий) возникают при механическом, акустическом илп электрическом воздействии на смешиваемые жидкости либо при выделении новой капельно-жидкой фазы из пересыщенных растворов. Это термодинамически неустойчивые системы, которые могут длительно существовать без механического воздействия только в присутствии эмульгаторов. Лиофильные эмульсии — высокодисперсные (коллоидные) системы, размер нх капель не превышает 10- мм. Лиофобные эмульсии — грубодисперсные системы, размер капель которых лежит в пределах 10- —Ю - мм склонны к осаждению, приводящему к разделению жидкостей на отдельные слои. Размер капель эмульсии зависит от условий ее получения и физических свойств эмульгаторов. [c.144]

На Красноводском НПЗ перерабатывается смесь нефтей туркменских месторождений, которые относятся к группе труднообес-соливаемых, так как образуют с водой устойчивые высокодисперсные эмульсии, плохо разрушаемые в электродегидраторах без деэмульгаторов. При испытании блоксополимеров применяли как пресную, так и морскую воду. Деэмульгаторы использовали в виде 3—6%-ных водных растворов. Производительность установки 100 л4 /ч, на первую ступень подавали 2,5—3% воды, на вторую 3,5—5%. [c.151]

Добываемая нефть содержит значительное количество воды, механических примесей, минеральных солей. Поступающая на переработку нефтяная эмульсия подвергается обезвоживанию и обес-соливанию. Характерными чертами нефтяных эмульсий являются их полидисперсность, наличие суспендированных твердых частиц в коллоидном состоянии, присутствие ПАВ естественного происхождения, формирование при низких температура х структурных единиц. По данным [144] в процессе диспергирования капель воды в нефти образуется до триллиона полидисперсных глобул в 1 л 1%-ной высокодисперсной эмульсии с радиусами 0,1 10 мк, образующаяся нефтяная эмульсия имеет большую поверхность раздела фаз. Высокие значения межфазной энергии обуславливают коалесценцию глобул воды, если этому процессу не препятствует ряд факторов структурно-механический барьер, повышенные значения вязкости дисперсионной среды. Установлено, что повышению структурно-механической прочности межфазных слоев в модельной системе типа вода — мас о — ПАВ способствует добавка частиц гЛины [145]. Агрегативная устойчивость нефтяных эмульсий обеспечивается наличием в них ПАВ — эмульгаторов нефтяного происхождения так, эмульгаторами нефтяных эмульсий ромашкинской и арланской нефтей являются смолисто-асфальтеновые вещества, а эмульсий мангышлакской нефти алканы [144]. Интересные результаты об изменении степени дисперсности нефтяных эмульсий в зависимости от pH среды и группового состава нефтей получены в работе [146]. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий столкновение глобул воды, преодоление структурно-механического барьера между rлoбyJ лами воды с частичной их коалесценцией, снижение агрегативной устойчивости эмульсии, вплоть до полного расслоения на фазы. Соответственно задача технологов состоит в обеспечении оптимальных условий для каждой стадии этого процесса, а именно - снижении вязкости дисперсионной среды (до 2—4 ммУс) при повышении температуры до некоторого уровня, определяемого групповым составом нефти, одновременно достигается разрушение структурных единиц уменьшении степени минерализации остаточной пластовой воды введением промывной воды устранении структурно-механического барьера введением определенных количеств соответствующих ПАВ — деэмульгаторов. Для совершенствования технологических приемов по обессоливанию и обезвоживанию нефтей требуется постановка дальнейших исследований по изучению условий формирования структурных единиц, взаимодействия [c.42]

Для инвертных эмульсий используют олеофильные эмульгаторы — различные нефтехимические продукты, например окисленный парафин, нефтяные контакты, а также ионогенные ПАВ, эфиры многоатомных спиртов и ненасыщенных жирных кислот и ряд других продуктов, число которых непрерывно растет. Как пра вило, одним каким-либо реагентом не удается обеспечить стабилизацию нефтяных и инвертных растворов. Многофункциональность действия обеспечивает применение нескольких, взаимодополняющих эмульгаторов. В рецептурах инвертных эмульсий стабилизаторами являются асфаш.то-смо-листые вещества битумов, а также высокодисперсная твердая фаза, в частности аминированные бентониты и добавки сажи, графита, извести. Для повышения тиксотропии и устойчивости инвертных эмульсий и нефтяных растворов, особенно при нагревании, используются различные мыла, вещества гидрофобизирующие и ингибирующие твердую фазу и препятствующие обращению эмульсий. Для этих цедей [c.208]

Интересным фактом является возможность стабилизацип эмульсий с помощью высокодисперсных порошков. Механизм нх действия аналогичен механизму действия ПАВ. Порощки с достаточно гидрофильной поверхностью (глина, кремнезем и др.) стабилизируют прямые эмульсии. Гидрофобные порошки (сажа, гидрофобизированный аэросил и др.) способны к стабилизации обратных эмульсий. Частицы порошка на поверхности капель эмульсий располагаются так, что большая часть их поверхности находится в дисперсионной среде. Для обеспечения устойчивости необходимо плотное покрытие порошком поверхности частицы. Очевидно, что, если смачивание частиц порошка-стабилизатора средой и дисперсной фазой будет сильно различаться, то стабилизации не произойдет и весь порошок будет находиться в объеме фазы, которая его хорошо смачивает. [c.348]

Таким образом, в условиях проведения опытов по диспергированию, образуются два вида эмульсии типа парафин в воде — крупнодисперсная, быстрорасслаивающаяся эмульсия и устойчивая мелкодисперсная [196]. Нам кажется возможным объяснить наблюдаемую картину в свете современных представлений о механизме эмульгирования, развиваемых в работах А. Б. Таубмана и С. А. Никитиной (см. гл. I). Согласно взглядам этих авторов, получившим в настоящее время прямое экспериментальное подтверждение, в процессе квазиспонтанного эмульгирования в результате массопереноса на границе раздела фаз (диффузия, солюбилизация) образуется высокодисперсная и устойчивая микроскопическая эмульсия с радиусом капель 0,02— 0,05 мк. Как уже описывалось выше, в результате образования и уплотнения этой микроэмульсии на границе раздела фаз происходит структурирование защитной пленки, что приводит к стабилизации эмульсии. [c.91]

Концентрат СОЖ, образующей высокодисперсные эмульсии, обладающие повышенной смазывающей способностью Не содержит фенолов, нитритов, вторичных аминов и хлора Эмульсия в вьюшей степени устойчива к ферментации, обладает превосходными антикоррозионными свойствами 4 Хорошо совместима со смазочными маслами Mobil. [c.139]

Характеристика работ. Ведение технологического процесса приготовления устойчивых и высокодисперсных эмульсий — смесей двух или нескольких несмешивающихся жидкостей. Подготовка сырья, очистка жидкостей от примесей отстаиванием или фильтрацией дозирование компонентов по заданной рецептуре и загрузка в аппарат перемешивание. Интенсивное измельчение взвешенных частиц эмульсий до критического размера. Добавление стабилизаторов, повышающих устойчивость эмульсий. Выгрузка продукта в тару и передача на склад или на следующую технологическую операцию. Отбор проб для определения момента окончания реакции. Контроль за соблюдением технологического режима, качеством продукции по показаниям контрольно-измерительных приборов, результатам анализов и на основе опыта рабочего. Предупреждение и устранение причин отклонений от норм технологического режима. Расчет загружаемых компонентов. Пуск и остановка оборудования. Обслуживание эмульгаторов, ультразвуковых установок, дозирующих устройств, сборников, смесителей, фильтров, коллоидных мельниц, машины-гомогенизатора, элеватора, насосов, контрольно-измерительных приборов, коммуникаций и другого оборудования. Учет расхода сырья, полученной продукции. Ведение записей в произво.дственном журнале. Подготовка оборудования к ремонту, прием из ремонта. [c.91]

Наиболее эффективным эмульгатором при приготовлении эмульсии силиконовых масел является препарат ОП-10. Для получения на высокооборотных мешалках (5000 об/мин) устойчивых высокодисперсных 75%-ных эмульсий полиэтилсилоксановых жидкостей №3, 4, 5 пользуются 1% раствором препарата ОП-10. В промышленных условиях эмульсии силиконовых ингибиторов в его водных 1 % растворах готовят на виброколлоидйой мельнице типа ПУК-Ви-козатор (фирма Пробст унд Класс). Эмульсия обладает хорошей устойчивостью нри хранении в течение многих месяцев, легко и равномерно распределяется в суспензии красителя, которую затем подвергают распылительной сушке при температуре входящих газов 180 °С. [c.110]

Присутствие пластовой воды в Е1ефти существенно удорожает ее транспортировку по трубоггроводам и переработку. С увеличением содержания воды в нефти возрастают энергозатраты на ее испарение и конденсацию (в 8 раз больше по сравнению с бензином). Возрастание транспортных расходов обусловливается не только перекачкой балластной воды, но и с увеличением вязкости нефти, образующей с пластовой водой эмульсию. Так, вязкость Ромашкин — ской нефти с увеличением содержания в ней воды от 5 до 20 % позрастает с 17 до 33,3 сСт, го есть почти вдвое. Механические примеси нефти, состоящие из взвешенных в ней высокодисперсных частиц песка, глины, известняка и других пород, адсорбируясь на поверхности глобул воды, способствуют стабилизации нефтяных эмульсий. Образование устойчивых эмульсий приводит к увеличению эксплуатационных затрат на обезвоживание и обессоливание промысловой нефти, а также оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Так, при отделении пластовой воды от нефти в (1Тстойникахи резервуарах часть нефти сбрасывается вместе с водой 1 виде эмульсии, что загрязняет сточные воды. Та часть эмульсии, которая улавливается в ловушках, собирается и накапливается в [c.142]

Как уже упоминалось, эмульгаторами служат и микрокристаллы парафина, и высокодисперсные минеральные, и углеродистые частицы. Скопление твердых частиц на границе раздела фаз обусловлено избирательным смачиванием отдельных участков их поверхности в результате адсорбции на ней поверхностно-активных частей асфальточ молистых веществ. Устойчивость эмульсий, стабилизированных твердыми частицами, количественно связана с работой смачивания ее маслом и водой и их воздействием на частицу (на границе двух жидких фаз). Устойчивость эмульсии, стабилизированной твердыми частицами, предложено характеризовать отношением работ смачивания [24]. [c.25]

Устойчивость эмульсий Н/В, так же как В/Н, зависит от дисперсности капелек нефти дати нефтепродукта в воде и свойств эмульгатора. Иногда образуются высокодисперсные весыйа устойчивые эмульсии (например, конденсатные), размер капелек нефтепродукта в которых равен десятььм [c.36]

Имеются основания считать, что эмульгаторами и стабилизаторами эмульсий В/Н являются все вещества, содержащиеся в нефти в виде к(1нлоидного раствора или высокодисперсной суспензии. Это подтверждается тем, что если значительную часть эмульгаторов перевести из коллоидного раствора в истинный, то эмульгируемость нефти резко снизится. Так, если нефть, склонную к образованию устойчивых эмульсий, разбавить ароматическими углеводородами, то такая смесь уже не даст устойчивых эмульсий. Очевидно, это происходит потому, что асфальтены, смолистые вещества, порфирины, микрокристаллы парафина и церезина хорошо растворяются в ароматических углеводородах, образуя истинный раствор. Вещества же, образующие истинный раствор в нефти (например, нафтеновые кислоты), могут быть эмульгаторами только в том случае, если они вступают в реакцию с солями, содержащимися в эмульгированной воде, с образованием соединений, не растворимых в нефти. [c.20]

Дпсперсность эмульсий может изменяться в широких пределах вплоть до истинно коллоидной (диаметр частиц менее 100 нм). Большинство эмульсий принадлежит к микрогетерогенным системам (размер частиц >100 нм), и их частицы хорошо просматриваются в обычном микроскопе. Для эмульсий характерна коалесцен-ция капель, т. е. их самопроизвольное слияние. Чтобы полу-1 чить высокодисперсные и устойчивые эмульсии, в систему добавляют стабилизаторы, называемые в данном случае эмульга- 1 торами. [c.186]

Пены могут иметь жидкую и твердую дисперсионные среды. Устойчивость, стабилизация и разрушение имеют важное практическое значение для пен с жидкой дисперсионной средой. Как для всех дисперсных систем с такой средой, для пен характерны термодинамические и кинетические факторы устойчивости. Однако в отличие от эмульсий пены, как и лиозоли, нельзя получить путем самопроизвольного диспергирования, так как на границе с газом поверхностное натяжение не может уменьшиться до необходимого значения. По этой же причине пена не может долго существовать без специального стабилизатора (пенообразователя). Только в разбавленных газовых эмульсиях, особенно высокодисперсных, могут какое-то время находиться пузырьки газа, но при соприкосновении они практически мгновенно коалесцнруют. [c.349]

Ко второй группе относятся вещества, проявляющие поверхностную активность на границе двух несмешивающихся жидкостей, но не образующих коллоидных структур. Такие вещества, адсорбируясь на поверхностях раздела, понижают свободную поверхностную энергию жидкости или твердого тела и тем самым облегчают процесс образования новой поверхности, в частности, в процессе диспергирования. Поэтому ПАВ второй группы называются диспергаторами. Сюда относятся такие важные для практики процессы, как распыление жидкостей, эмульгирование, диспергирование твердых тел и т. п. Диспергаторами могут быть любые ПАВ, адсорбирующиеся на поверхности частиц дисперсионной среды. Однако обычно применяемые диспергато-ры представляют собой вещества, стабилизирующие образующуюся высокодисперсную суспензию. Поэтому в водных средах диспергаторами служат гидрофилизирующие ПАВ, чаще поверхностно-активные полимеры. Сильно поверхностно-активные вещества, не являющиеся стабилизаторами, могут быть деэмульгаторами, т. е. способствовать разрушению эмульсий, если они сильнее адсорбируются, чем стабилизатор. В этом случае происходят вытеснение вещества стабилизатора с поверхности капелек и адсорбция вещеста деэмульгатора. Однако неспособность последнего обеспечить агрегативную устойчивость эмульсий приводит к ее разрушению. [c.34]

Помимо мехщическо1 о диспергирования эмульсии могут быть получены путем самопроизвольного диспергирования, механизм которого был рассмотрен в гл. УП1. Однако при самодиспергирова-нии полученные весьма высокодисперсные равновесные системы резко отличаются по термодинамической устой.чивости от обычных эмульсий, агрегативная устойчивость которых является временной. Поверхностно-активные вещества, применяемые, при самопроиз- [c.378]