Межфазное натяжение и его связь

И ЖИДКОСТЬЮ, ЧТО связано с возможностью определения межфазного натяжения. Однако анализ этих уравнений позволяет иолучить общее представление изменения гиббсовской адсорбции компонентов от состава раствора. [c.148]

Более полно данные о межфазном натяжении, связь этой характеристики с другими физическими свойствами расплавов, а также разные методы оценки [c.348]

Этот метод был развит Кучерой [126] и некоторое время упоминался в литературе как метод Кучеры. Он основан на наблюдении, что вес образующейся на кончике капилляра ртутной капли прямо пропорционален межфазному натяжению. Связь между весом капли и межфазным натяжением известна [22], но включает коэффициенты, которые определяются только экспериментально и путем сравнения с другими эталонными методами. Поэтому этот метод используют только как относительный метод если же требуется абсолютное поверхностное натяжение, его находят независимым путем. [c.208]

Такие явления как смачивание, понижение поверхностного или межфазного натяжения связаны с процессом адсорбции поверхностно активных веществ пограничными слоями, сопровождающимся понижением свободной энергии системы. [c.228]

I Силы, возникающие в слое жидкости у поверхности толщиной менее радиуса сферы их действия, втягивают молекулы внутрь. Силы эти вызывают напряжение на поверхности. Зависит оно как от рода жидкости, так и от природы соседней с нею среды. В связи с этим рассматривают отдельно напряжение жидкости на границе с воздухом как поверхностное натяжение и на границе с другой жидкостью как межфазное натяжение [10, 116]. По закону Антонова [2], межфазное натяжение есть разность поверхностных натяжений. Непосредственные измерения показывают значительные отклонения от этого закона для ряда жидких систем [75]. Межфазное натяжение оказывает непосредственно подтвержденное в некоторых случаях влияние на интенсивность экстрагирования (спонтанная межфазная турбулентность). Кроме того, оно имеет большое влияние, на степень дробления, а значит, на величину поверхности соприкосновения фаз в экстракционных аппаратах, и на устойчивость эмульсии. [c.52]

Опыты 16] показали, что уменьшение d p пропорционально и,-о.б также указывает на иной характер зависимости среднего диаметра капель от скорости потока. Трудность поиска обобщающих уравнений для расчета среднего диаметра капель обусловлена рядом факторов. Прежде всего это связано с существенной ролью в механизме диспергирования пристенных слоев жидкости и с наличием в реальных аппаратах застойных зон, где коалесценция превалирует над актами дробления. Немаловажную роль играют и адсорбционные явления на поверхности капель, изменяющие их межфазное натяжение. Поэтому при определении среднего размера капель или удельной поверхности контакта фаз системы жидкость—жидкость наиболее надежные результаты могут дать опыты, проведенные на модели аппарата, условия работы которой максимально приближены к реальным. [c.61]

Влияние водородных связей на межфазное натяжение зависит от ориентации молекул ПАВ на поверхности раздела. [c.178]

Трудность экспериментального подтверждения химического разрушения ПАВ в пластовых условиях всегда была связана с отсутствием эффективных методов определения остаточной концентрации неразрушенного ПАВ. Все способы определения потерь ПАВ, включая адсорбцию, являются косвенными [68]. При этом часто не учитывается диффузия ПАВ в нефть. Применяемые до последнего времени методы определения концентрации НПАВ в водных растворах основаны на различных физических явлениях и химических реакциях, но ни один из них не определяет и не доказывает целостность молекул ПАВ. Так, сталагмометрический метод определения концентрации ПАВ в водном растворе основан на измерении межфазного натяжения на границе раздела фаз водного раствора ПАВ с керосином с помош ью сталагмометра [69]. Неточность метода растет с увеличением концентрации и степени оксиэтилирования ПАВ. [c.98]

Рассмотрим зависимость работы адсорбции от разности полярностей граничащих фаз. Показано [14], что работа адсорбции связана с межфазным натяжением линейной зависимостью [c.432]

Химическое строение также существенно влияет на межфазное натяжение и на растворимость. Обычно межфазное натяжение увеличивается с уменьшением растворимости, что особенно проявляется в гомологических рядах. Однако связь растворимости с изменением межфазного натяжения незакономерна и надежным критерием служить не может. [c.77]

Измерения проводят в инертной атмосфере. Границу металл — электролит поляризуют постоянным током с помощью обычной электрической цепи в гальваностатическом режиме, измеряя поляризацию в момент отключения тока. При больших поляризациях применяют мостовую схему компенсации омического падения напряжения в электролите. Вспомогательный электрод, токоподвод к исследуемому металлу и электрод сравнения изготавливают из молибденовой проволоки потенциал такого электрода сравнения достаточно устойчив и воспроизводим. Как правило, каждую ветвь ЭКК снимают при последовательном увеличении поляризующего тока и потенциала электрода через 50 мВ и затем при их уменьщении. Отдельные, не систематические измерения в хлоридах различного состава позволяют проследить влияние катионов электролита на форму ЭКК. Замена лития на натрий приводит к снижению межфазного натяжения свинца, но параллельность катодных ветвей подтверждает, что поверхностная активность и Ка+ примерно одинакова, а различие в значениях а вызвано неодинаковым влиянием этих частиц на связь анионов хлора с электродом. [c.196]

Рост кристаллов происходит преимущественно на недостроенных участках кристаллической решетки — на наиболее активных участках — углах и ребрах кристаллов. Большое увеличение поверхности связано с относительно большой затратой энергии, расходуемой на преодоление сил межфазного натяжения. [c.233]

Но в некоторых случаях использование ячеек [55-60] оказывается практически невозможным. Действительно, при малом межфазном натяжении на границе раздела вода—углеводородный раствор нельзя получить двояковогнутую линзу в капилляре. Выдавливаемые в капилляр капли в этом случае могут иметь диаметр меньше диаметра капилляра. В связи с этим нами 116. 611 [c.68]

Межфазное натяжение поверхностных слоев Чаркой пленки связано с межфазным натяжением и краевым углом следующем соотношением 1 г . [c.79]

Таким образом, коэффициент распределения является величиной, способной характеризовать энергетическое состояние системы. Существуют и другие характеристики системы, которые подобно коэффициенту распределения являются функциями взаимного влияния силовых полей молекул в растворе. К таким величинам прежде всего относится межфазное натяжение. Наличие связи между величиной коэффициента распределения в трехкомпонентной двухфазной системе и величиной меж-ноказано Винем [16]. [c.86]

Вклад ван-дер-ваальсовских сил в Да в основном определяется углеводородной сердцевиной черной пленки. Так как в опытах [158] емкостная толщина пленки и состав ее углеводородной части оставались постоянными (все использованные ПАВ имеют сходное строение и состав радикалов — октадециловый, олеиновый и до-дециловый), то по крайней мере в области малых концентраций добавок трудно ожидать каких-либо заметных изменений ван-дер-ваальсовского взаимодействия. Единственной составляющей, сильно зависящей от знака заряда радикала, является положительная составляющая расклинивающего давления, обусловленная электростатическим взаимодействием заряженных поверхностей. Поэтому наиболее вероятно, что существенное изменение Да (по крайней мере в области межфазных натяжений, не очень близких к нулю, а 0,i дин см) связано с этой составляющей. Последнее подтверждается как видом изотерм Да (а), так и изотерм межфазного натяжения (см. рис. 40). [c.135]

Зависимость межфазного натяжения черных пленок от электрической разности потенциалов подробно рассматривалась в разделе 1.12. Если толщина и диэлектрическая проницаемость черной пленки не изменяются при приложении электрической разности потенциалов, то ее межфазное натяжение должно уменьшаться прямо пропорционально квадрату напряжения = aj — СуЕ /2). Межфазное натяжение пленки связано с краевым углом соотношением [c.143]

Последнее обстоятельство приводит к тому, что по мере насыщения жидкого золота кремнием или германием связь расплава с твердой фазой (золотом) слабее и межфазное натяжение растет. [c.12]

Так, для характеристики ПАВ, выбранного в качестве эмульгатора, существенную роль играет, наряду с адсорбцией и межфазным натяжением, прочность удержания ПАВ в составе слоя. Очевидно, что она зависит от вида ПАВ, состава фаз и температуры. В этом случае пользуются значениями свободной энергии взаимодействия молекул ПАВ или ее отдельных функциональных групп с окружающей средой, т.е. энергией, необходимой для разрыва всех межмолекулярных связей и удаления молекулы ПАВ из состава, слоя в объем раствора. Физический смысл этой величины заключается в том, что чем выше интенсивность взаимодействия ПАВ с дисперсионной средой, тем ниже величина его адсорбции на межфазной поверхности и тем менее стабильная эмульсия образуется, и наоборот. [c.17]

В целом достижение необходимой эффективности метода связано с решением многих проблем, зависящих от механизма вытеснения и взаимодействия раствора ПАВ с пластовой системой. В частности, по мнению некоторых исследователей ПАВ обладает высокой сорбируемостью на поверхности породы, что резко ограничивает зону влияния. Подтверждением этому служит отсутствие ПАВ в оценочных скважинах и в продукции соседних с нагнетательными добывающих скважинах. Имеются также данные об отрицательном влиянии пластовых микроорганизмов на эффективность применения базового реагента ОП-10. Применяемые в настоящее время ПАВ не обеспечивают требуемого снижения межфазного натяжения (1 мН/м) на границе нефть —вода. Развитие этого метода может быть успешным, если будут решены вопросы синтеза высокоэффективных, солестойких ПАВ и композиций с ограниченной сорбируемостью, а также разработаны технологические приемы применения указанных реагентов в различных геолого-физических условиях. [c.79]

Лабораторными исследованиями установлено, что составы УНИ обладают поверхностно-активными свойствами (на границе с углеводородами имеют межфазное натяжение в 1,5...3 раза меньше, чем вода). Логично предположить, что при их попадании в ПЗП в процессах вторичного вскрытия нефтяного пласта и глушения скважины перед ее ремонтом уменьшится интенсивность проявления капиллярных сил в пористой среде пород, улучшатся условия притока нефти к забою скважины, облегчится процесс ее освоения. В связи с этим составы УНИ можно использовать не только в качестве технологических жидкостей при вторичном вскрытии продуктивного пласта и проведении подземного ремонта скважин для сохранения фильтрационных характеристик пород ПЗП, но и как химические составы при обработках ПЗП с целью интенсификации притока нефти к скважинам. [c.23]

Межфазное натяжение связано с величиной адгезии. Пракгический интерес представляет адгезия битумов к поверхности твердых тел. Когда жидкость соприкасается с твердой поверхностью, свободная энергия уменьшается [c.762]

При малых концентрациях третичного бутилового спирта (до 0,17 мол.% т.б.с. I > 98,8 мол.%) в начальной области зависимости с,2<г) снижение межфазного натяжения связано с адсорбцией т.б.с. на границе раздела сосуществующих фаз.,В этой области сохраняется постоянство коэффициента распределения т.б.с. меяду водной и гепта-новой фазами. Нами рассчитана адсорбция т.б.с. найдена величина предельной адсорбции, равная 4,71-10 моль/см , и площадь, занимаемая молекулой Т.6.С., - У = 35(3500 нм ). Эти результата согласуются с существующими данными о характеристиках адсорбционного монослоя т.б.с. на межфазной границе и свидетельствуют о том, что в условиях проведенного нами исследования в области малых концентраций т.б.с снижение б, имеет адсорбционную природу. [c.195]

Соединения типа МСДА-1 резко уменьшают межфазное натяжение на границе нефтепродукт — вода, обладают удовлетворительной водовытесняющей способностью, легко взаимодействуют с водой. Следует отметить, что соли органических кислот и аминов, катионная и анионная части каторых соединены слабой водородной связью, увеличивают смачивающую способность нефтепродукта сразу же после введения присадки в среду. [c.294]

Важнейшим свойством массопередачи при лимитирующем сопротивлении сплошной фазы является квазистационарный характер процесса, что резко отличает массопередачу в сплошной фазе от массопередачи в дисперсной фазе. Лишь для случая массопередачи от пузырей очень большого диаметра (>25 мм) было отмечено [72, 73] некоторое уменьшение коэффициентов массопередачи с увеличением времени контакта. Однако для пузырей столь большого размера возможно возникновение специфических эффектов, например, изменение скорости обтекания частицы под влиянием градиента межфазного натяжения по механизму, рассмотренному Тимсоном и Дюном [74]. Уменьшение коэффициента массопередачи может быть связано также с механизмом движения столь больших пузырей, которые увлекают с собой некоторый объем сплошной фазы [75]. [c.210]

Дело в том, что в случае, когда массопередача направлена из лимитирующей фазы, происходит резкое увеличение скорости процесса. По современным представлениям это явление связано с неустойчивостью поверхностп раздела фаз и возникновением градиентов межфазного натяжения [85]. [c.217]

Относительно большая скорость массопередачи в период образования капли объясняется явлениями, приводящими к усилению турбулентности при движении внутрь капли. При наблюдении капел ь,. подвешенных в жидкости в присутствии растворенного вещее а, замечено [35, 65], что на поверхности капли образуются склаД,ки, появляются деформации и колебания, начинается завихрение жидкости внутрь. Эти явления особенно интересны в начальной ф>азе образования капли и связаны с неравномерным распределен амем концентраций растворенного вещества и вместе с ним межфазного натяжения. Самая высокая концентрация наблюдается всегда, у отверстия капилляра. Колебания и деформации происходят в мо ент массопередачи. Интенсивность явлений увеличивается при повышении концентрации кроме того, развитие этих явлений зависи Е - от скорости образования капли и природы веществ. Введение дев 1>х-, ностно-активных веществ подавляет эти явления. , [c.85]

Данные по эмульгированию систем, составленных из водных растворов НФОЭ-21,2 и чистого растворителя или нефти (модельной системы)", приведены на рис. 3, а, б. На этих рисунках показано соотношение в процентах объемов воды, масла и эмульсий, получающихся после перемешивания и отстаивания системы в зависимости от концентрации эфира в водной фазе. Кроме того, нанесены равновесные изотермы межфазного натяжения исследуемых систем. Сравнение эмульгирующих свойств эфиров алкилфенолов с их деэмульгирующим действием в зависимости от концентрации эфира в водной фазе ясно показывает, что возникновение максимума на кривых деэмульгирования связано с образованием при высоких концентрациях эфира (в области за ККМ) эмульсий прямого типа. [c.143]

Влияние ацеталей I н П на поверхностное натяжение и краевые угаы смачивания. Известно [12,40], что поверхностное натяжение (а) является одним из важных факторов, который определяет многие явления, происходящие при добыче нефти. Так, по межфазному натяжению можно судить о свойствах соприкасающихся фаз, о взаимодействии жидких и твердых тел, об условиях прилипания к твердым частицам капель воды и нефти, об интенсификации проявления капиллярных сил и т.д. В связи с тем, что поверхностное натяжение определяет многие явления, происходящие в процессе добычи нефти, начиная от процессов вытеснения и кончая сбором и транспортом нефти, нами исследовался вопрос влияния ацеталей I и II на изменение а на различных разделах фаз. [c.149]

Адсорбцию можио рассматривать как взаимодействие молекул адсорбата с активными центрами поверхности адсорбента. Такое рассмотрение этого явления оказалось достаточно общим и удобным, особенно для адсорбции на твердых адсорбентах, когда возникают трудности в экспериментальном определении межфазного натяжения. Кроме того, такая интерпретация адсорбции открывает возможность нсслелвдвания природы адсорбционного взаимодействия. Если отсутствует химическое взаимодействие адсорбата с адсорбентом, то адсорбция, как правило, является результатом самопроизвольного уменьшения поверхностной энергии системы, выражающегося в компенсировании поля поверхностных сил. При наличии специфического сродства адсорбата к адсорбенту, адсорбция возможна вследствие самопроизвольного уменьшения энергии Гиббса всей системы, что может привести даже к увеличению поверхностной энергии. Это возможно в том случае, если изменение химической составляющей энергии Гиббса системы больше изменения поверхностной энергии. При химической адсорбции между адсорбентом и адсорбатом образуется химическая связь, и их индивидуальность исчезает. [c.108]

Энтропийный фактор устойчивости характерен только для золей, так как их частицы вовлекаются в молекулярно-кинетическое движение среды. Без действия энтропийного фактора не может быть равномерного распределения частиц по объему среды, и в системе обязательно происходит седиментация независимо от степени действия других факторов (при отсутствиигелеобразоваиия). Действие энтропийного фактора становится заметным только в том случае, если до минимального значения уменьшено межфазное натяжение с помощью других термодинамических факторов. При сближении частиц возрастает упорядоченность в системе и уменьшается хаотичность, а в соответствии с законом самопроизвольного роста энтропии частицы опять отталкиваются. Энтропия связана с вероятностью состояний й (хаотичностью) законом Больцмана [c.341]

Для предотвращения агрегации частиц и защиты гидрозолей и гидросуспензий от коагулирующего действия электролитов применяют высокомолекулярные соединения и коллоидные ПАВ, растворимые в воде, например белки, мыла, крахмал, декстрин. Их стабилизирующее действие основано на образовании на поверхности частиц дисперсной фазы адсорбционных гелеобразных пленок и связано как с уменьшением межфазного натяжения, так и со структурно-механическими свойствами поверхностных слоев. [c.164]

Поверхностные натяжения двух жидкостей можно связать с их межфазным натяжением (Джирифалко и Гуд, 1957) [c.174]

Олдройд (1955) отмечал, что когда молекулы эмульгатора в межфазной пленке относительно далеко отстоят друг от друга (например, при действии сил отталкивания), работа, необходимая для того, чтобы сдвинуть пленку, много меньше, чем для изменения ее площади. В этом случае межфазное натяжение в любой точке является простой функцией локального поверхностного расширения или скорости, с которой оно изменяется. Если молекулы в межфазной пленке упакованы настолько тесно, что они связаны, например, водородными связями, тогда, чтобы сдвинуть пленку с постоянной площадью, требуется произвести значительно большую работу. [c.293]

Предварительно проведенные измерения межфазного поверхностного натяжения сталагмометрическим методом показали, что составы УНИ (УНИ-1 и УНИ-3) имеют межфазное натяжение на границе с углеводородной жидкостью (октаном) в 1,6...2,7 раза меньше, чем вода. В связи с этим в случае проиикновекия составов УНИ в призабойную зону нагнетательных скважин следует ожидать уменьшения отрицательного влияния капиллярных сил в фильтрационных каналах пород призабойной зоны и улучшения их фильтрационных характеристик. [c.41]

Рассматривая межфазное натяжение различных жидкостей,, можно прийти к заключению, что оно связано с химическим строением контактирующих жидкостей, а через него и с их растворимостью. Если привести в соприкосновение друг с другом две чистые жидкости, то ал + ав>с1Ав, т. е. свободная энергия системы в процессе взаимного насыщения уменьшается. Величина уменьшения является мерой производимой химической работы и непосредственно связана с природой обеих жидкостей. В этом случае работа когезии Лк представляет собой работу, которую необходимо затратить против сил сцепления жидкости для превращения в пленку участка с площадью поперечного сечения, равной единице, Работа адгезии Аа определится как работа, которую необхо димо затратить для превращения в пленку сложного слоя, состоящего в месте контакта как из одной, так и из другой жидкости Иначе говоря, Ла есть уменьшение свободной энергии при контакте двух жидкостей [c.76]

Практическое использование коллоидных поверхностноактивных веществ связано со следующими свойствами их растворов высокой поверхностной активностью способностью улучшать смачивание различных материалов эмульгирующим действием солюбилизацией способностью образовывать прочные поверхностные слои на жидких и твердых поверхностях склонностью к образованию гелей. Во многих случаях эффективность применения веществ определяется несколькими факторами одновременно. Например, многочисленными работами П. Н. Ребиндера с сотр., Б. Н. Тютюнникова, Дж. Мак-Бэна и других исследователей показано, что моющее действие определяется способностью коллоидных поверхностно-активных веществ смачивать ткани, снижать межфазное натяжение, образовывать прочные адсорбционные слои, солюбилизировать жировые загрязнения. [c.172]

Следующие рассуждения могут иллюстрировать причины влияния ГЛБ молекул ПАВ на их способность к стабилизации прямых или обратных эмульсий. Разделим условно поверхность разрьша между фазами и соответственно межфазное натяжение а капель эмульсии на две части а = где о-, связана [c.347]

В связи с этим изучалась возможность улучшения свойств водных растворов композиций путем добавления кубовых остатков бутиловых спиртов (КОРБ). По результатам лабораторных исследований удалось определить наиболее оптимальное содержание продукта КОРБ в водном растворе композиции, составившее 5 г/л. При концентрациях КОРБ, равных 5 г/л и выше, температура помутнения раствора композиции ниже пластовой. Исследовалось влияние продукта КОРБ на межфазное натяжение на границе водный раствор композиции — нефть. По результатам многочисленных измерений при различных концентрациях ПАВ и КОРБ в широком диапазоне температур показано, что добавление КОРБ в композицию не оказывает заметного влияния на межфазное натяжение. [c.125]

Снижение межфазного натяжения может наблюдаться и в случае закачки веществ, изменяющих pH. Зависимость межфазного натяжения от pH носит экстремальный характер с максимумом в области нейтральных pH [12]. Таким образом, при низких, и особенно при высоких pH наблюдается тот же эффект, что и при закачке ПАВ. Это связано с взаимодействием полярных компонентов смол и асфальтенов с закачиваемыми кислотами и щелочами с образованием поверхностно-активных соединений. На этом явлении основаны такие методы, как щелочное заводнение и закачка алки-лированной серной кислоты. [c.29]

Рассмотрим более подробно силы, действующие на глобулу и возникающие при ее адгезионном смачивании растворителем. Согласно изображению на рис.92, на исходную глобулу надмолекулярной структуры и поясок связи действуют две силы сила, определяемая WJ , т.е. поверхностным натяжением растворителя и межфазным натяжением, приложенная к поверхности глобулы надмолекулярной структуры, находящейся над пояском связи, и стремящаяся прижать глобулу надмолекулярной структуры к полимеру, и сила, обусловленная теми же характеристиками, приложенная к внешней поверхности пояска связи и направленная внутрь растворителя, которая стремится вьф-вать глобулу из полимера (это происходит вследствие разного знака кривизны этих поверхностей). При определении второй силы можно допу стить, что поверхность, к которой приложена отрьтающая глобулу сила, является поверхностью тора (заштрихована на рис.92). При этом напряжение силы смачивания будет приложено к половине поверхности тора. Так как поперечные размеры пояска связи значительно меньше большого радиуса пояска, то в дальнейшем все расчеты проводятся на характерных размерах пояска связи, поверхность которого также принимается тороидальной. Определим условия растворения полимера. На рис.93 изображен треугольник, вершины которого находятся в центрах глобул надмолекулярной структуры. При этом А Д=ДВ = г, АД = ДВ=Л, до = ОЕ= 2, где г - малый радиус тора связи, К - радиус глобулы надмолекулярной структуры, - большой радиус тора связи. [c.336]

Капиллярное дав.1ение. Т. к. силы поверхностного (межфазного) натяжения направлены по касательной к пов-сти жидкости, искривление последней ведет к появлению составляющей, направленной внутрь объема жидкости. В результате возникает капиллярное давление, величина к-рого Ар связана со средним радиусом кривизны пов-сти Гд ур-нием Лапласа [c.310]

ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТЙВНОСТЬ, способность в-ва при адсорбции на границе раздела фаз понижать поверхностное натяжение (межфазное натяжение). Адсорбция Г в-ва и вызванное ею понижение поверхностного натяжения а связаны с концентрацией с в-ва в фазе, из к-рой в-во адсорбируется на межфазную пов-сть, ур-нием Гиббса (1876) [c.584]

Для участка опытных скважин куста Хз 112А Суторминского месторождения скважины осваивали в среднем примерно в 5 раз быстрее, чем на соседних. Дебиты нефти при освоении на экспериментальных скважинах были выше плановых на 11... 14 %, а на базовых либо ниже плановых значений, либо соответствовали последним. Но при рассмотрении удельных дебитов в процессе освоения и в первый месяц эксплуатации происходило их закономерное увеличение на опытных скважинах, объясняемое ускоренными процессами очистки призабойной зоны от зафязнений из-за пониженных значений межфазного натяжения на границах раздела фаз "нефть-фильтраты растворов". На базовых скважинах эти параметры в лучшем случае не изменялись, либо уменьшались. В связи с последним можно предположить, что на скв. 2259 и 2271 создавалась большая величина депрессии. Так, средние значения удельных дебитов при освоении опытных и базовых скважин соответственно составляли 1,84 и 2,13 т/(сут-м), а уже в первый месяц эксплуатации это соотношение средних показателей менялось в пользу экспериментальных скважин — 2,31 и 1,95 тДсут м). [c.180]