Эмульсии механические свойства

Тип образующейся эмульсии определяется свойствами эмульгатора. Прочность и устойчивость образовавшейся адсорбционной оболочки являются факторами, определяющими устойчивость эмульсии. Таким образом, эмульгатор снижает поверхностное натяжение на межфазной границе и образует структурно-механический барьер (оболочку), придающий системе устойчивость. Как следствие отсюда, Банкрофт установил следующее правило [c.15]

Фактически же они обладают исключительно высокой устойчивостью, которая характеризуется временем существования эмульсии. Основной фактор, определяющий устойчивость нефтяных эмульсий,— наличие адсорбционно-сольватных слоев на поверхности глобул диспергированной воды. Эти слои, обладающие определенными структурно-механическими свойствами, препятствуют слиянию частиц и расслоению эмульсий. [c.38]

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]

Образование на глобулах воды стабилизирующих адсорбционных слоев со структурно-механическими свойствами препятствует их коалесценции при столкновении. Состав и строение этих слоев весьма разнообразны и зависят от состава нефти и содержания в ней диспергированных частиц. Большое значение имеют также содержание в пластовой воде, сопутствующей нефти, растворенных и диспергированных веществ и кислотность воды. Для исследования свойств и состава природных эмульгаторов были сделаны попытки непосредственно выделить их из нефтяных эмульсий и исследовать их состав. [c.19]

Низкое поверхностное натяжение — очень важный фактор, обеспечивающий эмульгирование и устойчивость эмульсии. Однако это не единственный фактор, необходимый для образования и существования эмульсий. Многое зависит от механических свойств межфазных пленок, их подвижности, от упругости формы. Существенное значение имеет третье добавляемое вещество, играющее роль эмульгатора. [c.78]

В результате адсорбции эмульгатора снижается межфазное поверхностное натяжение, что благоприятствует процессу эмульгирования, т.к. уменьшается необходимая работа , однако не этот фактор играет главную роль. Несмотря на то, что низкое натяжение благоприятно отражается на стабильности эмульсий с термодинамической точки зрения, все же основным является создание защитного слоя на поверхности элементов дисперсной фазы. Именно механические свойства АСС и определяют в главной степени устойчивость эмульсий, [c.57]

Важно, что если в процессах применения битумных эмульсий их свойства, а, точнее, свойства образующейся пленки вяжущего, практически полностью определяются составом и свойствами дисперсной фазы (битума), то свойства самой эмульсии в большей мере определяются свойствами дисперсионной среды, естественно, с некоторыми характерными особенностями. Как и любые дисперсные системы, битумные эмульсии подчиняются законам физикохимической механики [36], объединяющей ряд проблем реологии, молекулярной физики и механики материалов. Механические [c.63]

Подобное действие ПАВ наблюдается при деэмульсации нефти. Коллоидными стабилизаторами водонефтяных эмульсий являются асфальтены [17, 18, 19]. Последние образуют на поверхности раздела вода - нефть бронирующие оболочки, которые обладают структурно-механическими свойствами [20, 21, 22]. Деэмульсация нефти с помощью ПАВ и заключается в разрушении этих оболочек. В результате взаимодействия молекул ПАВ с асфальтеновыми частицами дисперсность последних возрастает. Стабилизированные частицы не могут укрупняться и образовывать прочные бронирующие оболочки. При этом резко снижается устойчивость водонефтяных эмульсий [18,19]. [c.16]

Нефть — диэлектрик, ее проводимость равна Ю —10 Ом- -см . Нефть с малым содержанием воды, находящейся в высокодисперсионном состоянии, имеет проводимость 10 —10- Ом -см-. При увеличении содержания воды проводимость нефтеводяной эмульсии возрастает. Нарушение устойчивости водонефтяной эмульсии приводит к разделению ее на две несмешивающиеся жидкости. Время, необходимое для разделения эмульсии на две несмешивающиеся жидкости, характеризует ее агрегативную устойчивость, которая достигается за счет эмульгаторов — веществ, способных стабилизировать капельки воды в нефти, с образованием на границе раздела фаз адсорбционно-сольватных пленок, улучшающих структурно-механические свойства системы. Стабилизаторами нефтяных эмульсий типа В/М являются вещества, находящиеся в нефти в коллоидно-дисперсном состоянии (асфальтены, нафтеновые, асфальтеновые и жирные кислоты, смолы, парафины, церезины). С повышением обводненности нефти увеличивается общая площадь границы раздела вода — нефть (при условии сохранения дисперсности частиц) и уменьшается относительное содержание стабилизатора в системе, что приводит к расслоению эмульсии с выделением воды из газожидкостной смеси. [c.122]

Исследования структурно-механических свойств УМЭ и сопоставление их с устойчивостью эмульсий показывают несомненную роль УМЭ в формировании структурно-механического барьера, обеспечивающего стабильность эмульсий. [c.195]

Таким образом, по представлениям А. Б. Таубмана и С. А. Никитиной, структурно-механический барьер стабилизации связан в этих случаях не с формированием адсорбционных слоев ПАВ самих по себе, а с образованием на границе раздела масло — вода сложных надмолекулярных структур в форме многослойной фазовой пленки УМЭ, имеющей гелеобразные свойства и строение. Структурно-механические свойства такой Пленки определяют устойчивость эмульсий. [c.195]

Естественно, что особые механические свойства высококонцентрированных эмульсий проявляются в тем большей степени, чем выше их концентрация. Так, подвижность эмульсий м/в с содержанием дисперсной фазы, немного превышающим 74 объемн.%, ще достаточно высока. Эмульсии же, содержащие 95% углеводорода, обладают уже свойствами, подобными свойствам геля, на-лример их можно резать ножом. [c.371]

Другой основной путь получения устойчивых эмульсий с применением эмульгаторов обусловлен способностью эмульгаторов к образованию в адсорбционном слое двухмерных структур с повышенными механическими свойствами (Ребиндер). Этот механизм устойчивости эмульсий аналогичен устойчивости других лиофобных коллоидов с молекулярными адсорбционными слоями (стр. 144) хорошими эмульгаторами этой группы являются белки (включая желатину), сапонин, камедь, агар, мыла и др. [c.156]

Как и в случае эмульсий, стабилизатор, обладающий значительными структурообразующими свойствами, но небольшой поверхностной активностью, может быть вытеснен более сильным поверхностно-активным веществом, адсорбционные слои которого не обладают достаточными механическими свойствами. Этот путь является наиболее простым и удобным при необходимости разрушения устойчивых пен, [c.169]

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]

Упругая деформация обнаруживается также для пен и концентрированных эмульсий. Величина напряжения сдвига определяется в этом случае ростом поверхности раздела фаз при деформировании частиц. Механические свойства отвержденных пен и других твердообразных ячеистых структур определяются их дисперсностью, строением каркаса и совокупностью механических характеристик дисперсионной среды и дисперсной фазы. [c.326]

Высококонцентрированные эмульсии устойчивы и по своим механическим свойствам напоминают гели, сохраняют свою форму, не растекаются. Эмульсии обычно получают путем механического диспергирования одной жидкости в другой в присутствии стабилизирующих веществ — эмульгаторов. Иногда эмульсии получают, используя ультразвуковые колебания. Для получения эмульсий с содержанием дисперсной фазы менее 1 % по объему в качестве эмульгаторов применяют поверхностно-активные вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе раздела двух жидкостей (например, спирты и другие веш,ества). [c.392]

Если к латексу добавить смесь дисперсии сажи и эмульсии масла, то в результате совместной коагуляции получают сажемасляные каучуки. Таким образом, введение различных ингредиентов в латекс становится одним из методов введения ингредиентов в каучук, обеспечивающим более равномерное распределение их в каучуке, повышающим физико-механические свойства резиновых изделий и значительно сокращающим расход электроэнергии. [c.41]

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]

В машинах химических производств рабочей средой может быть жидкость, эмульсия, суспензия, пена, газовая эмульсия, твердое тело и сыпучий материал. Конструкция машины, ее принцип действия, мощность привода, конструкционные материалы во многом определяются физико-механическими свойствами рабочих сред. [c.141]

В заключение отметим, что величина поверхностных реологических параметров не является мерой полной стабильности (ван дер Ваарден, 1958). Ребиндер (1946) подчеркнул важность структурно-механических свойств эмульсий для практики. [c.113]

Подобное действие ПАВ наблюдается при деэмульсации нефти. Коллоидными стабилизаторами водонефтяных эмульсий являются асфальтены [31-33], Последние образуют на поверхности ра 1дела вода-нефть бронирующие оболочки, которые обладают структурно-механическими свойствами [53-55], Деэмульсация нефти с помощью ПАВ и заключается в разрушении этих оболочек. В результате взаимодействия молекул ПАВ с [c.52]

Важным элементом комплексных исследований свойств обратных водонефтяных эмульсий (ОВНЭ), в частности, при разработке их эмульгаторов, являются реологические исследования. Необходимость этих исследований обусловлена спецификой эксплуатации ОВНЭ. Последние в процессе их эксплуатации должны обладать достаточной текучестью для закачки в скважины, быть агрегативно устойчивыми, а также обладать довольно высокими структурно-механическими свойствами в требуемом диапазоне температур и нагрузок. [c.60]

В работах А. Б. Таубмана и С. А. Никитиной с сотрудниками показано, что возникновение структурно-механического барьера связано с самопроизвольным образованием ультрамикроэмульсии (УМЭ) на границе раздела двух жидких фаз. Возникновение УМЭ можно легко наблюдать, если наслоить углеводород (масляная фаза) на водный раствор эмульгатора. Спустя некоторое время на границе раздела фаз появляется тонкая молочно-белая прослойка, постепенно утолщающаяся в сторону водной фазы. Это явление — следствие гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности углеводород—раствор ПАВ, обусловленной I двусторонним массопереносом через границу раздела (переход в водную фазу вследствие внутримицеллярного растворения, перераспределение эмульгатора между фазами благодаря некоторой растворимости его в углеводороде). В результате возникающей поверхностной турбулентности в обеих фазах вблизи поверхности раздела спонтанно развивается процесс эмульгирования с образованием капелек эмульсии как прямого типа (в водной фазе), так и обратного (в углеводороде). Однако обратная эмульсия, как правило, грубодисперсна, малоустойчива и легко разрушается, тогда как прямая имеет коллоидную степень дисперсности (размер капелек соизмерим с размером мицелл, солюбилизировавших углеводород) и обладает высокой агрегативной устойчивостью. Ультрамикрокапельки ее защищены адсорбционными слоями эмульгатора, которые связывают их в сплошную гелеобразную структуру с заметно выраженной прочностью и другими структурно-механическими свойствами. [c.194]

Исследование алияния содержания воды на структурно-механические свойства вододизельных эмульсий, стабилизированных 7% ЭН-1, позволило установить усиление неньютоновских свойств системы (степень аномалии течения все больше отклоняется от 1 0) по мере увеличения водосодержания от 30 до 60% и возрастания температуры от Q до 40 °С (см. табл,5.3). [c.68]

Намного важнее и чаш,е всего встречается несамопроизвольное образование эмульсий в присутствии эмульгаторов. Эти эмульсии схожи с пенами, и причины их устойчивости следует искать глубже. Довольно широкое распространение получили идеи, подобные гипотезе Плато в отношении устойчивости пен, о роли механической прочности тонких Ьлоев жидкости, разделяющих капли дисперсной фазы в концентрированных эмульсиях. Понятие о механической прочности тонких слоев широко используется в работах Ребиндера и его школы. В простейшем случае, когда речь идет о повышении вязкости в пленке за счет введения в нее эмульгаторов, проблема сводится, как и в случае пен, к механизму замедленного утончения эмульсионных пленок, В эмульсиях оно обусловлено теми же факторами, что и в пенах. Мы уже убедились, что проверка этого механизма представляет собой довольно трудную задачу. Относительно этого вопроса поед еще трудно утверждать что-либо определенное, так как отсутствуют систематические модельные исследования процессов утончения эмульсионных пленок. Если, однако, исходить из аналогии с пенами, а также из имеющихся для них данных, то можно предположить, что указанный механизм не является решающим. Напротив, если под механической прочностью подразумевается вся совокупность механических свойств (в том числе и еще не уточненных механических свойств адсорбционного монослоя), которые противодействуют разрушению тонкого слоя, то, исходя опять же из аналогии с пенами и относящихся к ним априорных выводов, можно предположить, что скорость коалесценции в эмульсиях также регулируется подобными факторами. К сожалению, отсутствие данных по механизму утончения и разрушения эмульсионных пленок в настоящее время не позволяет идти дальше этих весьма неопределенных предположений. [c.244]

Лиофобные эмульсии термодинамически неустойчивы и требуют специальной стабилизации. Ее можно достичь тремя путями 1) созданием двойного электрического слоя, что бывает, например, в разбавленных эмульсиях 2) образованием на поверхности частиц дисперсной фазы сольватного слоя, препятствующего коалесценции 3) образованием на поверхности частиц со стороны дисперсионной среды стабилизируюпдей адсорбционной пленки, препятствующей коалесценции механически. Такие пленки могут быть образованы либо молекулярными коллоидами типа высокомолекулярных соединений (желатина, каучук), либо полуколлоидами типа мыл. Эти вещества, адсорбируясь, образуют лиогель, обладающий значительной механической прочностью. Прочность таких пленок зависит от концентрации эмульгатора. Существует оптимум структурно-механических свойств, выше и ниже которого система становится неустойчивой. Наличие такого оптимума прочности связано с подвижностью адсорбционного слоя, необходимой для покрытия случайных разрывов в пленке. В этом типе стабилизирующего действия эмульгатора хотя и [c.79]

Образованию высококонцентрированных эмульсий способствует использование эмульгаторов с высоким значением ГЛБ. В таких случаях прн концентрировании эмульсий обращение фаз отсутствует, но эмульсии теряют текучесть и приобретают механические свойства, характерные для твердых тел упругую форму, пластичность и т. п. , Примеры высококонцентрированных эмульсий —сливочное масло, маргарин, консистентные смазки, густые кремы и др. При механическом воздействии (мятин, сжатии и т. п.) твердообразные эмульсии разрушаются, расслаиваясь на воду и органическое вещество. [c.286]

Эмульсия — механическая смесь двух взаимно нерастворимых жидкостей (нефти и газа), одна из которых распределена в объеме другой в виде глобул различных размеров (до нескольких мкм). Для образования эмульсии необходимо механическое воздействие, в результате которого происходит дробление (диспергирование) капель одной из жидкостей (дисперсной фазы) в объеме другой (дисперсионной среды). Стойкость нефтяных эмульсий определяется структурно-механическими свойствами защитной пленки, которая образуется на границе раздела вода — нефть. Образование зай1итной пленки и ее прочность обусловлены присутствием в системе поверхностно-активных веществ — эмульгаторов, их свойствами и количеством. [c.41]

Методы получения дисперсных систем измельчением более крупных частиц называют диспергационными. Методы, основанные на образовании частиц в результате кристаллизации или конденсации, называют конденсационными. Диспергационные методы широко используют для получения грубодисперсионных систем — суспензий, эмульсий, порошков. Выбор типа измельчения твердых материалов зависит от их механических свойств. Хрупкие материалы предпочитают измельчать ударом, вязкие — истиранием. [c.13]

Н. Н. Серб-Сербина исследовала влияние электролитов на структурно-реологические свойства глинистых суспензий. Были опубликованы работы В. В. Гончарова, М. П. Воларовича и С. М. Юсуповой по механическим свойствам глинистого теста. Классификацию приборов для определения физико-механических свойств пластичных тел дал С. М. Леви. П. А. Ребиндер рассмотрел аномалию вязкости смазок при низких температурах, Д. С. Великовский изложил вопросы вязкости смазочных эмульсий и растворов мыл в минеральных маслах, М. П. Воларович описал новые вискозиметры капиллярного типа и новую модель ротационного вискозиметра, А. А. Трапезников опубликовал работу о свойствах металлических мыл и давлениях их двухмерных слоев. Представляет ценность монография П. А. Ребиндера, Л. А. Шрейнера и К. Ф. Жигача Понизители твердости в бурении (М., Изд-во АН СССР, 1944), в которой излагаются результаты исследований влияния поверхностно-активных веществ на поверхность твердого тела. [c.8]

Приведенное описание относится к дисперсным структурам глобулярного типа, в которых непрерывный каркас —носитель прочности образуется в результате сцепления отдельных частиц дисперсной фазы при превращении свободнодисперсной системы в связную. Существуют и другие типы структур, например ячеистые (в отвержденных пенах и эмульсиях), где каркас представлен непрерывными пленками твердообразной дисперсионной среды. Такие структуры, характерные для некоторых высокомолекулярных систем, могут возникать при конденсационном выделении новой фазы в смесях полимеров. Отдельного подхода к описанию механических свойств требуют и структуры с резко выраженной анизометрией частип (волокнистого типа). Вместе с тем наряду с пористыми структурами существуют и разнообразные компактные микрогетерогеншые структуры, в том числе современные композиционные материалы, а также строительный материал живой природы (древесина, кости животных и т. д.). [c.376]

Подготовка нефти на нефтепромыслах, включающая процессы обезвоживания и обессоливания, практически не может быть осуществлена без применения деэмульгаторов. Химические реагенты с большой поверхностной активностью (деэмульгаторы) используются при различных способах разрушения водонефтяных эмульсий механических (отстаивание, фильтрация, центрофугирование) термических (подогрев смеси под различным давлением, промывка горячей водой) электрических (обработка в электрическом поле переменного или постоянного тока) химических (обработка реагентами). Деэмульгирующими свойствами обладает и находит применение в процессе подготовки нефти большая группа ионогенных, неионогенных и высокомолекулярных ПАВ (АНП-2, сепарол 29, проксамин ПР-71Р, блоксополимеры окиси этилена и окиси пропилена и др.) окисиэтилированных аминов, карбоновых кислот (СНСК), высших жирных спиртов и алкилфенолов. [c.21]

Процесс коагуляции в эмульсиях описывается теорией ДЛВО (Дерягин - Ландау - Вервей - Овербек). Сущность ее сводится к тому, что при наличии гидрофильных участков на глобулах дисперсной фазы и сближении частиц на расстояние действия дисперсных сил, они агрегируют в конгломераты частиц прог-рессивно возрастающего размера. Процесс этот происходит при снижении свободной энергии и идет самопроизвольно. Наличие структурно-механического барьера вокруг глобул дисперсной фазы не предохраняет их от сцепления наружными слоями, хотя зависит от вязкости внешней среды. Скорость коагуляции в концентрированной системе может быть оценена по кинетике нарастания ее структурно-механических свойств, если скорость коалесценции глобул мала по.сравнению со скоростью их коагуляции. [c.25]

Например, высокие значения структурно-механических свойств обратных эмульсий, приготовленных на основе эмульгаторов СМАД-1 и тарин легко устраняются при подщелачивании водной фазы гидрооксидами щелочных металлов или оксидом кальция (см. табл. 6, 12). [c.81]

Эмульгаторами нефти в буровом растворе являются как реагенты<-так и сама глинистая фаза. По П. А. Ребиндеру, дз различных факторов стабилизации эмульсий первое место принадлежит механическому фактору — прочности поверхцостных слоев глобул [ 50]. Особое значение имеют поэтому твердые эмульгаторы — высокодисперсные глинистые частицы, сосредоточивающиеся на поверхностях раздела. Создаваемые ими структурированные адсорбционные слои обладают большой прочностью. Если глинистые частицы стабилизированы, то глобулы, защищенные ими, еще надежнее предохранены от агрегирования. Наряду с функцией эмульгатора, глинистый компонент в присутствии нефтяной фазы образует сопряженные суспензионно-эмульсионные структуры. Глобулы с покрывающими их глинистыми частицами становятся звеньями структурных цепей и соединяющими их узлами, что приводит к большей жесткости и прочности структурного каркаса. По этой причине эмульсионные растворы с малым содержанием твердой фазы сохраняют приемлемые структурно-механические свойства. Однако такое интенсифицирование структурообразования снижает глиноемкость растворов. Загущающее действие может оказать и увеличение добавки нефти, оптимум которой, влияющий на буримость, лежит в пределах 10—15%. Подобное загущение обычно устраняется разбавлением, но более эффективно введение понизителей вязкости или углещелочного реагента. С другой стороны УЩР, усиливая пептизацию глины и диспергирование нефтяных глобул, также в некоторых случаях может вызывать загущение. Преобладание того или другого эффекта зависит от условий. Так, если исключить влияние разбавления путем поддержания постоянной концентрации глины, возрастающие добавки УЩР приведут к загущению. [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология