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嵌段聚醚型破乳劑AE-1和SP169與模擬油的界面張力測定
來源： 瀏覽 1186 次 發(fā)布時間:2023-09-25
目前常見的破乳劑為環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚型破乳劑，為了尋找破乳效果更好的破乳劑，破乳劑結(jié)構(gòu)與破乳效果關系的研究非常必要，以往的研究側(cè)重于界面張力、界面膜強度等較為直觀的研究方法。為簡化影響原油乳狀液界面性質(zhì)的因素，本工作單獨使用瀝青質(zhì)作為原油活性物質(zhì)配制模擬油，選用兩種典型的嵌段聚醚型破乳劑AE-1和SP169，測定破乳劑與模擬油的界面張力。
分配系數(shù)的測定
首先配制不同質(zhì)量濃度（ρ=50，80，100，150，200 mg/L）的嵌段聚醚水溶液，分別測定35℃下的界面張力（γ），繪制γ-lnρ標準曲線。
在具塞試管中加入14.0 mL蒸餾水、6.0 mL模擬油，在一定溫度下預熱20 min后加入嵌段聚醚，使其在油水體系中的總質(zhì)量濃度ρT=300 mg/L，每隔20 min搖晃具塞試管200次，2 h后立即取下層水過濾除油，測定界面張力，代入所得標準曲線中，計算得到的水相中嵌段聚醚的質(zhì)量濃度（ρw）。分配系數(shù)（K）的計算見式（1）：
式中，ρo為油相中嵌段聚醚的質(zhì)量濃度，mg/L（ρo=ρT-ρw）。
兩種嵌段聚醚對界面張力的影響
兩種嵌段聚醚對油水界面張力的影響見圖1。由圖1可見，嵌段聚醚質(zhì)量濃度越高，油水體系的界面張力越低；當嵌段聚醚質(zhì)量濃度相同時，SP169破乳劑的界面張力均小于AE-1破乳劑。
界面張力降低的過程是油水體系中的表面活性劑分子間展開競爭吸附，最終在油水界面達到動態(tài)平衡的過程。隨嵌段聚醚質(zhì)量濃度的增大，體相中的嵌段聚醚分子濃度變大，擴散到界面附近的分子增多，與瀝青質(zhì)分子競爭吸附的能力也越強，使得吸附到界面上的嵌段聚醚分子越來越多，導致界面張力下降；當嵌段聚醚質(zhì)量濃度相同時，SP169破乳劑的界面張力比AE-1破乳劑小，說明SP169破乳劑降低油水界面張力的能力更強。可能的原因是AE-1破乳劑作為支鏈型嵌段聚醚，它的空間位阻比直鏈型嵌段聚醚SP169破乳劑大，所以在油水界面上吸附的分子數(shù)目少，導致AE-1破乳劑降低界面張力的能力弱。
圖1兩種嵌段聚醚對油水界面張力的影響