Агрегативная устойчивость эмульсий

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]

АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЭМУЛЬСИЙ [c.248]

Рис. 3. Изменение объемных, поверхностных и эмулируй свойств фракций асфальтенов в зависимости от их С/ 01И ния (вес.). Агрегативная устойчивость эмульсий Лу

Агрегативная устойчивость эмульсий и природа эмульгатора [c.371]

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]

Агрегативная устойчивость эмульсий — это способность сохранять во времени неизменными размеры капель дисперсной фазы. т. е. противостоять коалесценции. Существует несколько факторов агрегативной устойчивости. [c.248]

Одним из факторов агрегативной устойчивости эмульсий является структурно-механический барьер — гелеобразно структурированные адсорбционные слои мылоподобных ИАВ на поверхности капель, сильно структурированные дисперсионной средой и обладающие повышенными структурномеханическими свойствами — вязкостью, упругостью, прочностью. Такие коллоидные адсорбционные слои представляют собой своеобразные пленочные (двухмерные) студни (гели), диффузно переходящие в золь с удалением от поверхности капель. Они обеспечивают высокую стабилизацию дисперсных систем, что особенно важно при получении концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Таков (по П. А. Ребиндеру) механизм стабилизирующего действия мыл, а также белков и других высокомолекулярных стабилизаторов. [c.193]

Воюцкий С. С, О причинах агрегативной устойчивости эмульсий. Усп. хим., 1961, т. 30, с. 1237. [c.493]

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]

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]

Агрегативная устойчивость эмульсий может быть обусловлена несколькими факторами. [c.21]

По своим свойствам, главным образом по агрегативной устойчивости, эмульсии разделяются на две группы эмульсии разбавленные, в которых концентрация дисперсной фазы мала, и эмульсии концентрированные, в которых концентрация дисперсной фазы значительна. [c.142]

Какие факторы агрегативной устойчивости эмульсии вы знаете [c.261]

При изучении агрегативной устойчивости эмульсий большое значение имеет исследование разнообразных процессов, происходящих в меж-фазных стабилизирующих слоях эмульгируемой системы распределение ПАВ между фазами, солюбилизация эмульгируемых масел в мицеллах ПАВ и связанные с ними процессы массопереноса вещества из одной фазы в другую. [c.327]

Образование агрегативно-устойчивой эмульсии представляет собой сложную кинетическую задачу и является результатом одновременного протекания и наложения нескольких процессов дробления одной из жидкостей эмульсии на мелкие капли частичного укрупнения последних в ходе эмульгирования и формирования защитных слоев эмульгатора, препятствующих непрерывному увеличению размеров мелких капель. [c.9]

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]

В состав параметров оптимизации процесса включены расход реагента температура процесса, время контактирования реагента с нефтяной эмульсией агрегативная устойчивость эмульсии. Конечным результатом оптимизирован ного процесса предварительного сброса воды является получение воды с со держанием 1СВЧ не более 50 мг/л. [c.227]

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]

Агрегативная устойчивость эмульсий может обусловливаться многими факторами устойчивости. Для них характерно и самопроизвольное диспергирование при определенных условиях. Они могут самопроизвольно образовываться в двухкомпонентной гетерогенной системе (без эмульгатора) при температуре смешения, близкой к критической. Как уже отмечалось, гетерогенная система вода — фенол самопроизвольно переходит в термодинамически устойчивую эмульсию при температуре, несколько ниже критической. В этих условиях межфазное натяжение настолько мало (меньше 0,1-10 Дж/м ), что оно полностью компенсируется энтропийным фактором- Как известно, таким свойством еще обладают только коллоидные ПАВ и растворы ВМС. Сильное понижение поверхностного натяжения при добавлении ПАВ (третьего компонента) в систему позволяет получить термодинамически устойчивые (самопроизвольно образующиеся) эмульсии и в обычных условиях, а не только при критических температурах смешения. Это свойство эмульсий играет большую роль, например, в моющем действии, резко уменьшающем применение механичесгшх средств п ручного труда. [c.346]

Агрегативная устойчивость эмульсий количественно характеризуется скоростью их расслоения, или временем жизни отдельных капель в контакте с другими. Чаще пользуются первой характеристикой. Ее определяют, измеряя высоту (объем) отслоившейся фазы через определенные промежутки времени. Без эмульгатора устойчивость эмульсий минимальна. Известны методы стабилизации эмульсий с помощью ПАВ, ВМС, порошков. Так же как и ири стабилизации лиозолей, стабилизация эмульсий с помощью ПАВ обеспечивается благодаря адсорбции и определенной ориентации молекул ПАВ, что вызывает снижение иоверхностного натяжения. Ориентирование ПАВ в эмульсиях следует правилу уравнивания полярностей Ребиндера полярные группы ПАВ обращены к полярной фазе, а неполярные радикалы — к неполярной фазе. В зависимости от типа ПАВ (ионогенные, неионогенные) капельки эмульсии приобретают соответствующий заряд или на их поверхности возникают адсорбционно-сольватные слои. Очевидно, что электрические и адсорбционно-сольватные слои должны быть образованы со стороны дисперсионной среды. [c.347]

Устойчивость эмульсии повышают введением в систему стабилизатора (эмy [hгaтopa), в качестве которого можно использовать электролиты, ПАЕ> и высокомолекулярные соединения. Агрегативная устойчивость эмульсий определяется теми же факторами, которые обусловливают устойчивость к коагуляции других лиофобных дисперсных систем. [c.171]

Исходя из этих результатов, можно предположить, что в интервале частот 2-10 МГц имеется оптимальная частота для Ьмульсий различных тяжелых нефтей. Воздействие полем этой частоты должно привести к резкому снижению агрегативной устойчивости эмульсии и интенсивному отделению воды от нефти. [c.147]

Сильно поверхностно-активные вещества (не стабилизаторы) могут быть дезмульгаторами устойчивых эмуЛьсий, т. е. способствовать их расслоению в результате коалесценции капелек. Адсорбируясь сильнее, чем стабилизатор, такие деэмульгаторы вытесняют его с поверхности капелек, но агрегативную устойчивость эмульсий они не обеспечивают, т. е. не могут предотвратить коалесценцию — слияние капелек. Адсорбируясь на твердых поверхностях, например на поверхности частичек пигментов или наполнителей, поверхностноактивные вещества второй группы могут резко изменять молекулярную природу твердой поверхности, т. е. условия ее избирательного смачивания на границе двух антиполярных жидкостей вода — масло. В результате такой ориентированной адсорбции поверхностно-активных веществ происходит гидрофобизация первоначально гидрофильных твердых поверхностей и, наоборот, гидрофилизация первоначально гидрофобных поверхностей. При этом особенно резко выражен эффект гидрофобизации он усиливается химической связью — фиксацией полярных групп поверхностно-активных веществ на соответствующих участках твердых поверхностей. Достаточно длинные углеводородные цепи, ориентированные при этом наружу, вызывают несмачивание такой поверхности водой или избирательное вытеснение воды с такой поверхности неполярной жидкостью (маслом). Такими гидрофобизато-зами являются прежде всего флотационные реагенты-собиратели. 4х задача состоит в том, чтобы в результате избирательной химической адсорбции или соответствующей поверхностной химической реакции понизить смачивание водой поверхности определенных твердых частичек, например минерала. Именно такие частички и прилипают к пузырькам воздуха в суспензии (пульпе) флотационной машины с образованием краевого угла, наибольшее гистерезисное значение которого определяет интенсивность прилипания (силу отрыва). На неокислен-ных металлах и сульфидах такими гидрофобизаторами бывают поверхностно-активные вещества со специфическими химически адсорбирующимися полярными группами, которые содержат двухвалентную серу или фосфор (например, алкил- и арилксантогенаты, тиофосфаты с металлофильными группами). [c.68]

Эффективность эмульгатора ЭН-1 оценивалась путем измерения электростабильности образуемых с его участием обратных водонефтяных эмульсий. Электростабильность является параметром, косвенно характеризующим агрегативную устойчивость эмульсий. Измерение электростабильности эмульсий производили на приборе ИГЭР-1 (ТУ 39-156-76) [76]. При этом измеряли напряжение (В), соответствующее моменту разрушения эмульсии, заключенной между электродами измерительной ячейки, погруженной в эмульсию. В экспериментах использовалась товарная нефть и пластовая девонская вода Ромашкинского месторождения, из которых с помощью пропеллерной электромешалки (в течение 20 мин при 2 ООО об/мин, без доступа воздуха) готовилась водонефтяная эмульсия с объемным водосодержанием 50%. При этом в процессе приготовления в эмульсию добавлялся эмульгатор (7% об.). [c.53]

Эффективность применения ОВНЭ в различных процессах добычи нефти обусловлена, в первую очередь, их способностью сохранять, восстанавливать и даже улучшать естественные коллекторские свойства ШП, доступностью основных компонентов, а также широким диапазоном регулирования физикохимических и технологических свойств. Среди последних особо важное значение имеют реологические свойства и агрегативная устойчивость эмульсий, которые во многом зависят от содержания в них поверхностноактивных комппневтпв - чмугп.гятпппн [c.58]

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]

Агрегативную устойчивость эмульсий характеризуют либо скоростью расслаивания ЭМУЛЬСИИ, либо продолжительностью суще- fBoвaния " временем жизни) отдельных капелек в контакте друг с другом или с межфазной поверхностью. [c.371]

Определение действия реагента на агрегативную устойчивость эмульсии, образованную при смешении водных растворов исследуемых веществ различной концентрации с нефтью, проводится следующим образом. Готовят водные растворы реагентов различной концентрации и по методике, аналогичной описанной выше, смешивают с нефтью. После разрушения эмульсии и определения количества отделившейся воды рас-считьгаают агрегативную устойчивость эмульсии с добавлением химреагента по формуле [c.138]

В другой серии опытов определяли способность нефти к образованию змульсий с водой, не содержащей ацеталей I и II либо содержащей эти вещества в различных количествах. Видно (рис. 82), что с увеличением концентрации веществ I и II в воде время образования эмульсии увеличивается, т.е. присутствие реагентов в воде ухудшает условия для образования водонефтяных эмульсий. При этом отмечено и снижение агрегативной устойчивости эмульсии на водных растворах ацеталей. Отдельно установлено, что при контакте водных растворов ацеталей I и II с нефтью происходит переход этих веществ в нефть. Возможно, переход ацеталей I и II в нефть ослабляет способность нефти к пленкообразованию и созданию прочных бронирующих оболочек, а также снижает прочностные свойства межфаз-ных слоев на границе нефть-вода. Так, время, необходимое для образования эмульсии с 5% ным водным раствором ацеталя I, более чем в 3 раза превышает время образования эмульсии с водой без реагента. И в этой серии опытов наблюдается более высокая деэмульгирующая способность ацеталя I по сравнению с II. [c.169]

Весьма интересно поведение аэрозолей, содержащих частицы жидкости с высоким давлением пара. Частицы таких аэрозолей могут упруго отскакивать друг от друга при столкновениях. Причина этого, как установили Б. В. Дерягин и П. С. Прохоров, заключается в испарении жидкости с поверхности капелек и образовании вследствие этого диффузноконвекционного газового потока, препятствующего коалесценции капель. Расчеты. подтвердили, что давление пара, возникающее в результате такого испарения, вполне достаточно, чтобы неограниченно долго препятствовать слиянию двух капелек жидкости, находящихся в непосредственной близости (при условии по- полнения испаряющейся жидкости) Интересно, что если предотвратить испарение, например путем насыщения окружающего воздуха парами той же жидкости, то капли тотчас коалесцируют. Повыщения агрегативной устойчивости эмульсий и суспензий вследствие растворения дисперсной фазы в дисперсионной среде никогда не наблюдается очевидно, это можно объяснить тем, что диффузия в жидкой среде протекает с очень малой скоростью. [c.349]

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]

Изменение агрегативной устойчивости эмульсий в зависимости от скорости перераснределения ОП-10 между фазами и интенсивности квазиспонтанного эмульгирования была нами детально прослежена на модельной системе изолированных капель ксилола в водном растворе ОП-10. [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология