м з найважливіших принципів підбору емульгатора і проводиться як статичними, так і динамічними методами. У статичних методах поверхневий натяг визначається на сформувалася нової поверхні, що знаходиться в стані рівноваги, динамічні - пов'язані з руйнуванням поверхневого шару. У загальному випадку для визначення поверхневого натягу емульсій можна використовувати тензіометри різного принципу дії, наприклад, заснованого на вивчення форми краплі або на вимірюванні капілярного тиску.
У роботах було встановлено, що поверхневий натяг на межі розділу фаз нафтової віск - вода становить 50 ± 5мН/м2, при цьому наголошується, що введення емульгатора може знизити його значення до 3,3 ± 0,7 мН/м2. У роботі показано, що поверхневий натяг знижується при збільшенні концентрації емульгатора до певного значення. Подальше збільшення концентрації не впливає на величину поверхневого натягу на межі розділу фаз нафтової віск - вода, що пов'язано з досягненням критичної концентрації міцеллобразованія.
Таким чином, значення поверхневого натягу на межі розділу фаз нафтової віск - вода в присутності емульгаторів значно нижче, в порівнянні з цією величиною без емульгаторів. Ці дані корелюють з більш високою стабільністю емульсій, отриманих на основі тих же емульгаторів. Можна припустити, що зниження величини поверхневого натягу на межі розділу фаз нафтової віск - вода сприятиме утворенню стійкої воскової емульсії.
Стабільність воскових емульсій
Стабільність воскових емульсій є одним з основних властивостей, що визначають терміни їх зберігання, а також здатність емульсій опору термічним ефектам і впливу електролітів при розведенні. Дослідження стабільності воскових емульсій проводять різними способами, зокрема вивчають:
роль емульгаторів в освіті «захисного бар'єру» або, як його називають, бронирующего адсорбційно-сольватного шару і його вплив на стабільність емульсії;
стабільність емульсій під впливом термічних і механічних впливів;
стійкість емульсій до процесів агломерації, флокуляції та коалесценції при тривалому зберіганні.
Роль емульгатора в стабілізації системи нафтової віск вода. Підбір емульгатора має велике значення для оптимізації сил електростеріческого відштовхування, яке може уповільнювати руйнування емульсій шляхом утворення захисного адсорбційно-сольватного шару на межі розділу фаз нафтової віск - вода.
Навколо частинок воску можуть утворюватися захисні шари у вигляді моно- та багатошарові плівки, що складаються з молекул емульгаторів, що сприяє збільшенню електростеріческого відштовхування і міжфазної в'язкості і може сповільнити процеси руйнування емульсій. Взаємодії між молекулами емульгаторів, води і нафтового воску, крім зазначеної плівки, можуть стимулювати утворення інших самообразу систем, таких як термодинамічно стійкі мезофази (нематической, гексагональної, ламеллярной, кубічної і, можливо, інших структур). Відомо що присутність ламеллярной рідко-кристалічних структур, також як і наявність плівки, збільшує стабільність емульсій.
ламеллярную рідко-кристалічні самообразу агрегати можуть існувати в емульсії як третя фаза (водний розчин, нафтової віск і ламеллярние самообразу агрегати співіснують в рівновазі). Зазначені агрегати розташовуються на поверхні розділу фаз, утворюючи так званий захисний бар'єр.
Для вивчення структури самообразу агрегатів, що складаються з молекул емульгаторів і значно збільшують стабільність емульсій, досліджують фазові переходи методами: Small and Wide Angel X-ray Scattering (SAXS/WAXS), Polarized Optical Microscopy (POM),. Наголошується, що для пояснення високої стабільності емульсій, приготовлених з використанням ионогенной і неіоногенного емульгаторів та їх суміші, були проведені дослідження фазових переходів.
Припустимо, що в суміші емульгаторів оптимальну взаємодію ионогенной і неіоногенного, що утворюють агрегати, досягається, коли їх алкільні ланцюги мають схожі довжини. Фазове поведінку неіоногенного емульгатора у воді показує, що система утворює ламеллярние рідко-кристалічні агрегати і при високій і низькій концентрації. З одного боку, іонногенний емульгатор у воді утворює гексагональні рідко-кристалічні агрегати при високій концентрації, в той час як при низькій концентрації утворює ламеллярние агрегати. Дослідження фазових переходів в емульсіях при 70 ° С (температура процесу емульгування) показало, що ламеллярние рідко-кристалічні кристали утворюються при високому співвідношенні неіонногенний/іонногенний, в той час як гексагональних агрегати присутні при низькому відношенні. Ионогенной емульгатор може бути включений в ламеллярную структуру агрегату при співвідношенні емульгаторів не перевищує 15/85. При збільшенні вмісту іонного емульг...
