Устойчивость эмульсий. Эмульгаторы и стабилизаторы эмульсий

Эмульгаторы. Как уже упоминалось, процесс полимеризации осуществляется в присутствии эмульгаторов. Их назначение—обеспечивать устойчивость эмульсии в воде они являются стабилизаторами латекса, предотвращающими его расслаивание. [c.244]

На агрегативную устойчивость эмульсий сильнее всего влияют природа и содержание в системе эмульгатора. С термодинамической точки зрения эмульгатор, адсорбируясь на межфазной границе, понижает межфазное поверхностное натяжение и в отдельных случаях может приводить даже к образованию равновесных коллоидных систем (эмульсии, получаемые из эмульсолов). Другое объяснение заключается в том, что при наличии стабилизатора на [c.372]

Для повышения устойчивости эмульсий используют стабилизаторы — эмульгаторы. Это ПАВ, которые в результате адсорбции на границе раздела фаз снижают величину межфазного натяжения и образуют механически прочную адсорбционную [c.521]

Стабильность эмульсий и сроки их хранения зависят от типа кремнийорганической жидкости и типа эмульгатора, концентрации эмульсии и условий хранения. Под влиянием этих факторов может происходить коалесценция капелек, т. е. слияние отдельных капель эмульсии, или коагуляция эмульсии, т. е. слипание капелек. Последнее возможно и без разрушения эмульсии капли эмульсии остаются разделенными прослойками дисперсионной среды (раствором эмульгатора) и существуют раздельно. Коалесценция же вследствие нарушения прочности адсорбционных защитных слоев стабилизатора в результате укрупнения капель приводит к изменению дисперсности эмульсии в целом она необратимо разрушает эмульсию. Такое разрушение эмульсии происходит при низких температурах [71, при которых вначале замерзает свободная вода и затем гидратационная оболочка защитных слоев. Устойчивость системы изменяется и от того, что уменьшаются тепловое движение и взаимное отталкивание частиц. [c.216]

Наиболее важным фактором, определяющим устойчивость нефтяных эмульсий, является образование на поверхности капелек воды адсорбционно-сольватных слоев и повышение их структурно-механических свойств. От концентрации эмульгаторов — стабилизаторов [c.18]

Концентрированные эмульсии могут быть устойчивыми только при наличии третьего компонента — стабилизатора или эмульгатора. Роль эмульгатора в образовании устойчивой эмульсии двоякая. Во-первых, он адсорбируется на границе раздела фаз (масло — вода) и снижает межфазное поверхностное натяжение, т. е. служит поверхностно-активным веществом, и, во-вторых, концентрируясь на поверхно- [c.225]

Свободная энергия капель дисперсной фазы способствует их слиянию (коалесценции), но помехой этому в устойчивых эмульсиях являются стабилизаторы эмульсии. В эмульсиях чистых, несмешивающихся жидкостей, не содержащих эмульгаторов, капли быстро сливаются и эмульсия разрушается. [c.14]

На практике часто требуется разрушить эмульсию и выделить ее составные части. В разбавленных эмульсиях, стабилизатором которых является электролит и устойчивость определяется двойным ионным слоем, коалесценция может быть вызвана теми же методами, что и коагуляция коллоидных растворов. Гораздо сложнее разрушить эмульсию, стабилизованную неионогенным эмульгатором. В некоторых случаях расслоение эмульсии можно вызвать нагреванием. При повышении температуры уменьшается адсорбция эмульгатора и тем самым снижается устойчивость эмульсии. Используют также метод вытеснения эмульгатора веществом, обладающим большей адсорбционной способностью, но которое не может образовывать защитную пленку на поверхности капелек дисперсной фазы. К разрушению эмульсии приводит и механическое воздействие — сбивание, центрифугирование, фильтрование. Прибавление к эмульСии электролита, изменяющего природу эмульгатора, также может вызвать ее разрушение. [c.227]

Устойчивость нефтяных эмульсий зависит также от дисперсности (величины глобул воды), плотности и вязкости нефти содержания легких фракций углеводородов, эмульгаторов и стабилизаторов эмульсии, а также от состава и свойств эмульгированной воды. [c.18]

Эмульсии, характеризующиеся высокой степенью дисперсности, являются термодинамически устойчивыми равновесными системами, не требующими введения эмульгатора-стабилизатора. Называются они критическими, или лиофильными, эмульсиями в отличие от [c.14]

ШШ В качестве такой жидкости берут очищенную воду, приготовляя эмульсии, содержащие 30—60% мономера. Для повышения устойчивости эмульсии вводят эмульгаторы (например, мыла) и стабилизаторы (например, желатину). Молекулы эмульгатора, состоящие из длинной неполярной углеводородной цепи и полярной карбоксильной группы, снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз углеводород — вода. Тем самым облегчается эмульгирование— образование мельчайших капелек мономера, взвешенных в воде. Поверхностная пленка эмульгатора на каплях мономера стабилизирует эмульсию. [c.456]

Прежде всего, эмульгатор должен обеспечивать получение эмульсий с оптимальными для конкретного вида работ свойствами. Характеристики самого эмульгатора (растворимость в воде, время хроматографического удерживания, кислотное число, температура каплепадения и т.п.) связаны прежде всего с его химической структурой ". Если стабильность эмульсии в рабочих условиях, т.е. при контакте с поверхностью материалов, оказывается недостаточной для желаемой области применения, в конечную эмульсию следует ввести стабилизатор и повысит концентрацию эмульгатора (т.е. изменить рецепт для обеспечения требуемых параметров качества). Количество вводимого эмульгатора определяется реальными условиями применения эмульсии, полученной с его использованием -видом и зернистостью каменного материала, маркой и происхождением " битума, климатическими условиями района строительства. Средний диаметр капель битума в эмульсии изменяется по логарифмической зависимости от концентрации эмульгатора, а устойчивость при хранении (стойкость к расслоению) изменяется обратно пропорционально концентрации ПАВ. При одинаковом распределении элементов дисперсной фазы по размерам, определяемом, главным образом, рассмотренными выше физическими параметрами процесса эмульгирования, для замедленного распада на поверхности нужна более стабильная эмульсия, имеющая более высокую концентрацию эмульгатора. Отметим, что повышение со- [c.93]

При производстве и применении битумные эмульсии должны находиться в экстремальном состоянии. Целью производства является получение битумной эмульсии, устойчивой во времени, что отвечает I экстремальному состоянию (гтш, ктах) В условиях применения основным является то, что при контакте эмульсии с поверхностью должно быть обеспечено формирование пленки вяжущего с установленной технологией применения скоростью. Регулируемая скорость распада достигается варьированием типа и количества вводимого в систему эмульгатора и использованием стабилизаторов эмульсии и агентов контролируемого распада. В момент нанесения, на поверхность материала эмульсия должна находиться во П экстремальном состоянии (гтах, Нтт) для обеспечения полноты ее распада на составные части - битум и воду. [c.97]

В зависимости от характера примененного стабилизатора (эмульгатора) оказывается устойчивой эмульсия одного из двух типов прямая, т. е. масло — вода (м/в), где капли масла (фаза) распределены в воде (дисперсионной среде), или обратная, т. е. вода —масло (в/м), где капли воды (фаза) находятся в неполярной жидкости —масле (среде). [c.129]

Эмульгаторы — вещества, сообщающие эмульсиям устойчивость (стабилизаторы эмульсий). Пример в водно-керосиновой эмульсии, применяемой в сельском хозяйстве, стабилизатором служит обыкновенное мыло. В молоке стабилизатором капелек жира служит белок. [c.263]

Сравнительные исследования бронирующих оболочек, выделенных из промысловых эмульсий нефтей различных месторождений, показали, что даже нефти с близкими характеристиками могут иметь существенные отличия по устойчивости и составу таких оболочек [48, 55]. В состав бронированных оболочек наряду с основными стабилизаторами нефтяных эмульсий - асфальтенами и смолами - могут входить высокоплавкие парафиновые компоненты (до 70 %) и различные неорганические примеси (до 40 %). В зависимости от природы нефти и условий ее добычи компоненты защитного слоя в количественном отношении могут быть представлены в различных сочетаниях. Устойчивость водонефтяных эмульсий зависит как от общего значения адсорбции природных стабилизаторов, образующих защитные оболочки на глобулах воды, эмульгированной в нефти, так и от типа стабилизатора. Кинетически стабилизирующим действием обладают все адсорбционные слои, независимо от их природы. Стабилизация эмульсий, обусловленная особыми структурно-механическими свойствами адсорбционных слоев, может привести к практически неограниченному повышению устойчивости эмульсии. Гидрофильные эмульгаторы (глина, мел, гипс) стабилизируют нефтяные эмульсии типа нефть -вода, а гидрофобные - эмульсии типа вода — нефть. [c.44]

Чаще при добавлении поверхностно-активного вещества понижение а все же недостаточно для самопроизвольного эмульгирования, и поэтому в дальнейшем мы вновь будем рассматривать лишь системы с коллоидным механизмом устойчивости. Однако и в этом случае устойчивость эмульсии выше при наличии стабилизаторов (называемых иначе эмульгаторами), способных вызвать значительное понижение поверхностного натяжения например, в ряду жирных кислот лучшими эмульгаторами являются лауриновая и миристиновая кислота, дающие, согласно правилу Траубе (стр. 84), наибольшее понижение поверхностного натяжения по сравнению с предшествующими членами ряда. [c.156]

Наиболее заметный вклад в изучение эмульгаторов нефти и методов их выделения внесли профессора В.Г.Беньковский и А.А.Петров с сотр. Они установили, что основными эмульгаторами и стабилизаторами эмульсий вода - нефть являются асфальтены, смолы и высокоплавкие парафины, а также высокодисперсные твердые частицы (минеральные и карбоиды). При этом устойчивость эмульсий зависит не столько от концентра- [c.336]

Механизм образования эмульсии состоит в следующем на границе двух несмешивающихся жидкостей, из которых одна распылена в другой в виде мельчайших частиц, накапливается третье вещество, необходимое для образования эмульсии, — эмульгатор или стабилизатор эмульсии. Эмульгатор, растворимый в одной из жидкостей, образует как бы пленку, обволакивающую капельки распыленного вещества и препятствующую их слиянию. В нефтях такими эмульгаторами являются смолы, асфальтены, мыла нафтеновых кислот, соли. Помимо указанных веществ на устойчивость эмульсии оказывают влияние также и различного рода твердые вещества, находящиеся в диспергированном состоянии в одной из фаз. [c.58]

Хорошо известно, что блок- и привитые сополимеры являются весьма эффективными стабилизаторами для эмульсий масло/масло [28—30]. Большинство описанных эмульгаторов представляло собой строго определенные блоксополимеры, полученные анионной сополимеризацией. Их использовали для эмульгирования одного растворителя в другом, раствора одного полимера в растворе другого и для улучшения взаимной совместимости двух полимеров. Для дисперсионной полимеризации существенна эмульсия жидкость/жидкость, в которой непрерывная фаза — это низкомолекулярная жидкость, а дисперсная фаза представляет собой вторую, несмешивающуюся жидкость с низкой вязкостью которая может быть, например, смесью мономеров или низко молекулярных реакционноспособных полимеров. Якорный ком понент стабилизатора должен быть нерастворим в непрерыв ной фазе точно так же, как для дисперсий твердых частиц в жидкой среде. Однако Никс и Осмонд показали, что есть дополнительное требование, суть которого в том, что для образования устойчивой дисперсии с малым размером частиц якорный компонент должен быть полностью растворим в дисперсной фазе или, по крайней мере, совместим с ней [3 ]. [c.80]

В результате смешения воды с мазутом образуются гидрофобные эмульсии типа вода в масле . Дисперсионной средой является мазут, в котором вода распределена в виде мельчайших капель. Чем выше дисперсность эмульсии, тем она устойчивее. В свою очередь дисперсность эмульсии зависит от вязкости и плотности мазута, степени перемешивания воды с мазутом и от количества и характера стабилизаторов эмульсии (эмульгаторов). [c.455]

В научно-технической литературе существует несколько определений понятия эмульсии но наиболее общим является следующее [12-16] эмульсия - это гетерогенная система, состоящая из двух несмеши-вающихся или мало смешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул) диаметром, превышающим 0,1 мкм. Дисперсная система с более мелкими частицами (менее 0,1 мкм) принадлежит уже к коллоидному раствору. Обычно в устойчивой эмульсии присутствует стабилизатор, который называют эмульгатором. [c.14]

С другой стороны, ПАВ, обладающие на данной границе раздела фаз более высокой поверхностной активностью, вытесняют из адсорбционного слоя менее активные вещества, могущие, однако, образовать структурно-механические барьеры, т. е. служить сильными стабилизаторами пен или эмульсий. Таким образом, высокоактивные вещества, сами не являющиеся сильными пенообразователями и эмульгаторами, всегда могут быть использованы как пенога-сители или деэмульгаторы [15], разрушающие пену или эмульсию по принципу адсорбционного вытеснения. Наиболее ярким примером служит разрзтпе-ние весьма устойчивой пены, образованной в водном растворе сапонина добавкой среднего гомолога ряда спиртов. Наиболее активные деэмульгаторы, широко применяемые в весьма малых концентрациях для разрушения природных эмульсий воды и нефти, сами оказываются полноценными ПАВ и при более высоких концентрациях в водном растворе могут оказаться сильными эмульгаторами — стабилизаторами эмульсий обращенного (прямого) типа — нефти в воде. [c.13]

Некоторыми исследователями сделан вывод о возможности стабилизации эмульсий ненасыщенными слоями стабилизатора, представляющими собой подобие двумерного газа из ориентированных дифильных молекул. Ненасыиденность таких слоев, имеющая место и в латексных системах дала повод в данном случае усомниться в стабилизирующем действии структурно-механического фактора, тем более, что проведенные измерения не показали наличия структурной и даже просто повышенной вязкости оболочек из поверхностно-активных веществ на межфазной границе. Кроме того, показано, что стабильные эмульсии могут быть получены при помощи эмульгаторов (некаль, триэтаноламин), заведомо не способных давать механически прочные адсорбционные пленки. И, наконец, если бы устойчивость эмульсий обуславливалась только структурно-механическим фактором, невозможно было бы наблюдаемое в ряде экспериментов соблюдение известного правила электролитной коагуляции Шульце—Гарди. С. М. Леви и О. К. Смирновым обнаружено отсутствие в широких пределах связи между длиной углеводородного радикала молекулы эмульгатора и стабильностью коллоидной системы, что также говорит против объяснения устойчивости эмульсий только образованием на поверхности глобул механически прочного адсорбционного слоя. [c.12]

Благодаря наличию в молекуле активной группы, имеющей сродство к воде, и углеводородного радикала, имеющего сродство к маслу, ПАВ снижает поверхностное натяжение на границе раздела фаз и тем самым препятствует слиянию дисперсной фазы и расслоению эмульсии. От концентрации эмульгаторов — стабилизаторов эмульсии и их строения зависит устойчивость образующихся эмульсий, а объемное соотношение воды и масла определяет тип эмульсии. Устойчивость эмульсий возрастает с увеличением в них концентрации ПАВ до насыщения адсорбционного слоя на границе раздела фаз, т. е. до образования мономолекулярного слоя с оптимальными структурно-механическими свойствами. Стабилизация эмульсий и образование мономолекулярного слоя достигаются при очень малых объемных концентрациях ПАВ в системе, так как оно концентрируется преимущественно на границе раздела фаз. Так, при добавлении в воду олеата натрия 10 моль1см концентрация его на границе с воздухом достигает 3-10 моль1см , а поверхностное натяжение снижается с 72,8 до 30 эрг/ см . Только в молекулярном, т. е. истинно растворенном состоянии, ПАВ концентрируется на границе раздела фаз и снижает межфаз-ное поверхностное натяжение, проявляя свою поверхностную активность. Как показано на рис. 42, молекулы ПАВ, образующего защитный адсорбционный слой на границе раздела фаз, в случае эмульсий масло в воде ориентируются внутрь дисперсной фазы углеводородным радикалом, а в случае эмульсий вода в масле — полярной группой. [c.132]

Адсорбция эмульгаторов и стабилизаторов происходит во времени, поэтому слой гелеобразной пленки утолщается и тем самым увеличивается его прочность, а следовательно, увеличивается и устойчивость эмульсии, т. е. происходит ее старение . При столкновении таких глобул воды коалесценции их не происходит, так как этому препятствует прочная гидрофобная пленка. Чтобы глобулы воды слились, необходимо разрушить эту пленку и заменит ее гидрофильньпм споем. Известно, что старение нефтяных эмульсий идет очень интенсивно в начальный период после их образования, потом постепенно замедляется. Процесс старения эмульсии В/Н в значительной степени зависит от состава и свойств нефти, состава пластовой воды, а также от условий образования эмульсий (температуры, интенсивности перемешивания и др.). [c.22]

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]

При смешении воды с мазутом образуются гидрофобные эмульсии типа вода в масле . Чем выше дисперсность эмульсии, тем она устойчивее. В свою очередь дисперсность эмульспи зависит от вязкости и плотности мазута, степени перемешивания воды с ним и от количества п характера стабилизаторов эмульсии (эмульгаторов). [c.257]

Эмульгаторами или стабилизаторами эмульсий могут быть не только жидкие вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз, но и различные твердые вещества в состоянии большого измельчения. Например, если встряхивать мине-ральное масло с водой в присутствии глины, то вначале образуются оба типа эмульсий м/в и в/м. Но частички глины на границе раздела фаз будут для каждого типа эмульсии располагаться по-разному. В случае капелек воды гидрофильные частички глины почти полностью будут втянуты внутрь капелек. В этом случае частички глины не могут полностью защищать капельки воды от слияния при столкновении (рис. 113, <з). Вследствие этого эмульсия в/м оказывается неустойчивой. На капельках же масла окружающие их частички глины почти полностью расположены в дисперсионной среде — воде — и образуют механически прочный слой, препятствующий слиянию капелек масла (рис. 113, б). В результате получится устойчивая эмульсия м/в. В случае применения в качестве эмульгатора сажи получается устойчивая эмульсия в/м. Таким образом, подбирая твердый эмульгатор, можно получить устойчивую, определенного типа эмульсию. [c.346]

На агрегативную устойчивость эмульсий сильнее всего влияют природа эмульгатора и содержание его в системе. С термодинамической точки зрения эмульгатор, адсорбируясь на межфазной границе, понижает межфазное поверхностное натяжение и в некоторых случаях может приводить даже к образованию равновесных коллоидттх систем. При наличии стабилизатора на границе раздела фаз между частичками дисперсной фазы возникают силы отталкивания (энергетический барьер). Повышение в известных пределах концентрации эмульгатора в системе способствует устойчивости эмульсии. [c.328]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология