7.3 Обработка воды поверхностно-активными веществами. Поверхностно активные вещества нефть


Поверхностно-активные вещества, ПАВ

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПАВ (а. surfactants; н. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; ф. substances tensio-actives; и. surfac-tantes), — вещества с асимметричной молекулярной структурой, молекулы которых имеют дифильное строение, т.е. содержат лиофильные и лиофобные (обычно гидрофильные полярные группы и гидрофобные радикалы) атомные группы. Дифильная структура обусловливает поверхностную (адсорбционную) активность ПАВ, их способность концентрироваться и определённым образом ориентироваться на межфазных поверхностях раздела, понижая поверхностную энергию (поверхностное натяжение). Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные (обычно углеводородные) при достаточно высокой молекулярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных средах. С помощью ПАВ можно влиять на энергетическое состояние и структуру межфазной поверхности и через неё регулировать свойства гетерогенных систем.

По характеру диссоциации все ПАВ можно разделить на анионные (поверхностную активность определяют отрицательные ионы), катионные (поверхностную активность определяют положительные ионы), неионогенные (не образуют ионов), амфолитные (образуют в водных растворах анионо- или катионоактивные вещества в зависимости от условий), высокомолекулярные (полимерные) с повторяющимися в макромолекуле полярными и неполярными звеньями.

Анионные ПАВ: соли карбоновых кислот, сульфоэфиров, сульфоновых кислот, тиосульфатов и др. Катионные ПАВ: соли первичных, вторичных и третичных аминов, алкилгидразинов, гидразонов, гуанидинов, четвертичные аммониевые основания и др. Неионогенные ПАВ: одно- и полиатомные спирты, третичные амины, альдегиды и кетоны, простые и сложные эфиры и др. Амфолитные ПАВ: карбоксибетаины (триалкиламмонийалканоаты), сульфобетаины (триал киламмонийал кансульфонаты), аминокарбоновые кислоты и их соли, фосфобетаины (триалкиламмо-нийалканфосфаты). Высокомолекулярные ПАВ: полимеры линейного строения с анионным, катионным, неионогенным амфолитным характером диссоциации.

Физические и химические свойства ПАВ зависят от молекулярной массы, структуры, характера межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия. Мерой поверхностной активности растворимых ПАВ является работа адсорбции и в ряде случаев критическая концентрация мицеллообразования.

ПАВ широко применяются практически во всех отраслях техники. В нефтяной промышленности при бурении в глинистые растворы добавляют карбоксиметил-целлюлозу, полиакриламид, природные танниды, гуминовые кислоты и др. Ингибирование коррозии нефтепромыслового оборудования достигается с помощью алкиламинов, диалкилами-нопропионитрилов и другими ПАВ. При обезвоживании нефти добавляют сополимеры оксида этилена и оксида пропилена, карбоновые кислоты, алкилфенолы. В смазочные масла вводят присадки: производные алкилфенолов, сульфонаты, сукцинимиды и др. ПАВ входят практически во все флотационные реагенты. Флотация угля производится в присутствии алифатических спиртов, синтетических жирных кислот. При флотации железных руд используют мыла природных непредельных жирных кислот, сульфонаты, высшие алифатические амины, при флотации руд цветных металлов — ксантогенаты, диалкилдитиофосфаты, карбоксиметилцеллюлозу. На транспорте растворами ПАВ очищают от загрязнений ёмкости, детали машин. Кроме того, ПАВ широко используются в химической промышленности, в машиностроении, при производстве строительных материалов и в других отраслях народного хозяйства.

www.mining-enc.ru

Вещества поверхностно-активные (ПАВ)

Поверхностно-активными веществами называются химические соединения, способные изменять фазовые и энергетические взаимодействия на различных поверхностях раздела фаз: «жидкость — воздух.», «жидкость — твердое тело», «масло — вода» и т. д. Как правило ПАВ — это органическое соединение с асимметричной молекулярной структурой, содержащее в молекуле углеводородный радикал и одну или несколько активных групп. Такая структура, называемая дифильной, обусловливает поверхностную, адсорбционную активность ПАВ, т. е. их способность концентрироваться на межфазовых поверхностях раздела (адсорбироваться), изменяя их свойства. Кроме того, адсорбционная активность ПАВ зависит также от внешних условий: температуры, характера среды, концентрации, вида фаз на границе раздела и т. д. (12).[ ...]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ), используемые в процессе работы, при определенных условиях могут отрицательно вли-ш> на качество подземных питьевых вод. самоочишающую способ-юсть водоемов и организм человека. Благодаря высокой проникаю-цей способности через грунты, ПАВ проходят через очистные юоружения водопроводов и могут попасть в питьевую воду, что жазывает отрицательное влияние на организм человека.[ ...]

Поверхностно-активные вещества и нефтепродукты являются одними из самых распространенных загрязнителей природы. Годовой объем этих отходов только на 35 машиностроительных предприятиях г. Уфы составляет более 11000 м3 в год отработанных СОЖ, 10000 м3 в год обводненных нефтепродуктов, 600 м3 в год отработанных ПАВ и моющих растворов.[ ...]

Поверхностно-активные вещества и другие химические реагенты, применяемые в нефтяной и других отраслях промышленности, в настоящее время являются одними из наиболее распространенных загрязнений объектов окружающей среды. Это относится прежде всего к водным ресурсам, где среди химических загрязнений водоемов ПАВ занимают одно из ведущих мест.[ ...]

Поверхностно-активные вещества могут попадать в воды подземных горизонтов при разгерметизации затрубного пространства нагнетательных скважин, в почву, грунтовые и поверхностные воды — соответственно при аварийных порывах водоводов, подающих растворы ПАВ к нагнетательным скважинам, а также за счет разливов на дозаторных установках.[ ...]

Поверхностно-активные вещества, попадая на очистные сооружения, оказывают тормозящее влияние на процессы очистки. Эффект осаждения сточных вод, загрязненных ПАВ, уменьшается на 7—10%, наблюдается нарушение работы биофильтров при концентрации ПАВ свыше 15 мг/л, а содержание ПАВ более 5—10 мг/л оказывается токсичным для активного ила аэротенков. При сбраживании осадков, содержащих ПАВ, в метантенках уменьшается выход метана, что объясняется понижением степени распада органических веществ.[ ...]

ПАВ - поверхностно-активные вещества, применяемые при нефтедобыче, промывке емкостей и т. д.[ ...]

Вещество, соответствующее пику (б), и его гомологи были идентифицированы с помощью сочетания ГХ/МС, как серия этоксикарбинолов (рис. Элементный состав и наличие атомов кислорода были ясно продемонстрированы результатами АЭД-анализа (рис. Однако структура, предложенная в результате библиотечного поиска, масс-спектров и ИК-спектров, оказалась неверной. Для окончательного выяснения структуры было бы необходимо провести хромато-масс-спектрометриче-ский анализ в режиме химической ионизации для регистрации молекулярного иона (см. раздел 1.2), но при решении поставленной задачи достаточно было показать, что данное соединение является неионогенным поверхностно-активным веществом (ПАВ).[ ...]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) нашли наибольшее применение в нефтяной промышленности по сравнению со всеми химическими реагентами, рекомендованными для использования в процессах добычи нефти. ПАВ используют для повышения эффективности добычи нефти, снижения гидравлических сопротивлений при транспортировании высоковязких нефтей и водонефтяных эмульсий, сохранения коллекторских свойств продуктивных горизонтов при проведении текущих и капитальных ремонтов скважин.[ ...]

Поверхностно-активные вещества неблагоприятно влияют, а иногда делают невозможной очистку сточных вод общепринятыми методами. Так, сточные воды, содержащие соли нефтяных сульфокислот, неионогенные поверхностно-активные вещества и др. нельзя очистить биохимическим методом. Это связано с тем, что поверхностно-активные вещества являются ядами для биоценоза, практически не окисляются, снижают соотношение биологической потребности кислорода и окисляемости, замедляют рост активного ила и тормозят процесс нитрификации, вызывают образование обильной устойчивой пены. Аэротенки могут работать в устойчивом режиме при содержании ОП-7, ОП-Ю, алкиларилсульфатов и сульфонатов не более 10 мг/л. Очистка жидких отходов упариванием также затруднена в присутствии ПАВ из-за обильного пенообразования, что затрудняет работу дистилляционных установок, а при переходе пены в конденсат приводит к уносу загрязнений. Эффективность этого метода очистки увеличивается в 100 и более раз после предварительного удаления ПАВ.[ ...]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Особую группу коллоидных электролитов составляют поверхностно-активные вещества. Это соединения, молекулы которых состоят из длинных углеводородных радикалов (Cs—Ci8 — гидрофобная часть) и небольших полярных групп (гидрофильная часть). В сильно разбавленных растворах они находятся в виде молекул или ионов. При увеличении числа молекул ПАВ в растворе до критической концентрации мицеллообразования (ККМ) формируются более сложные агрегаты (мицеллы) за счет взаимодействия между гидрофобными участками молекул. В отличие от мицелл типичных коллоидных растворов они образуются за счет взаимодействия между углеводородными радикалами молекул ПАВ и не содержат твердой фазы. В водном растворе ПАВ устанавливается равновесие: молекулы (ионы) +±мицеллы. Поверхность мицелл гидрофилизируется в результате ориентации в водную фазу полярных групп молекул ПАВ.[ ...]

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ) — вещества, способные накапливаться на поверхности раздела фаз (сред), понижая ее свободную энергию (поверхностное натяжение). ПАВ применяются в промышленности (напр., при флотации), они входят в состав моющих средств (детергентов), лаков и красок, пестицидов, пищевых продуктов. Попадая в водоемы, ПАВ сильно изменяют свойства среды и отрицательно влияют на жизненные процессы. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ — воды суши, постоянно или временно находящиеся на земной поверхности в жидком (реки и временные водотоки, озера, водохранилища, болота) или твердом (ледники и снежный покров) состоянии.[ ...]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)— химические сое-дгшения, способные адсорбироваться на поверхности раздела фаз «жидкость — твердое тело», «жидкость — газ», «жидкость — жидкость» и т. д. и существенно изменять физико-химические свойства системы, в первую очередь поверхностное (межфазное) натяжение. Такое явление определяется ассиметричным, ди-фильным характером молекул поверхностно-активного вещества, состоящих из полярной (гидрофильной) и неполярной (гидрофобной) групп.[ ...]

Нефтепромысловые сточные воды.[ ...]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) представляют собой разнородную по химической структуре группу соединений, которые обладают одинаковой способностью снижать поверхностное натяжение жидкостей. Несмотря на стремление рассматривать микробную деструкцию синтетических веществ в связи с их химическим строением, в данном случае нам представляется более удобным использовать чисто утилитарную классификацию для того, чтобы привлечь внимание лиц, интересующихся проблемой биоразложения ПАВ, опасных загрязнителей воды. Внутри этой группы мы анализируем имеющиеся в литературе и полученные нами данные с точки зрения выяснения корреляции между микробными таксонами и химической структурой разрушаемых веществ.[ ...]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) являются одними из веществ, в больших количествах попадающих в окружающую среду и в конечном счете поступающих в водоемы. Содержание ПАВ в сточных водах может достигать 2 г/л [4]. Отдельные классы ПАВ, например, неионогенные, считаются малотоксичными. Однако хорошая растворимость любых классов ПАВ в водных и гидрофобных средах позволяет им легко проникать через биомембраны живого организма с нарушением регуляции внутриклеточных процессов.[ ...]

К поверхностно-активным веществам (ПАВ), о которых неоднократно упоминалось выше, относятся соединения, обладающие способностью при адсорбции на поверхности раздела значительно понижать поверхностную энергию. Эта способность объясняется наличием в структуре молекул, помимо неполярной углеводородной части, асимметрично расположенных полярных групп атомов. Полярные группы, такие, как СОСГ, ОН-, РО , ориентируются на границе раздела фаз преимущественно в сторону более полярной фазы (воды), в то время как углеводородные участки стремятся приблизиться к менее полярной фазе.[ ...]

Последний класс ПАВ не приобрел до настоящего времени большого практического значения в качестве самостоятельной группы реагентов, тогда как анионные и катионные ПАВ широко применяются в промышленности и для бытовых целей. К наиболее применяемым анионным ПАВ принадлежат алкилсульфаты, алкил-сульфонаты, алкиларилсульфонаты, карбоновые кислоты, нефтяные сульфокислоты и их натриевые соли.[ ...]

Под ПАВ подразумевают вещества, которые входят в состав моющих средств. Это одна или несколько групп поверхностно-активных агентов и несколько связывающих компонентов. Первые уменьшают поверхностное натяжение жидкости, в которой они растворяются и образуют стабильную эмульсию или суспензию с частицами удаляемых загрязнений. Связывающие компоненты снижают жесткость воды за счет образования с водой щелочного раствора, в котором моющие свойства поверхностно-активных групп особенно эффективны.[ ...]

Антистатические вещества. Нанесение на поверхность диэлектрика гигроскопических и поверхностно-активных веществ (ПАВ). Добавление в горючие диэлектрические жидкости антистатических присадок: «Сигбол», «Аккор-1», «АСП-1» и др.[ ...]

Детергенты — это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые употребляются в промышленности и быту как моющие средства и эмульгаторы; они относятся к числу основных химических веществ, загрязняющих поверхностные воды.[ ...]

Загрязнение воды поверхностно-активными веществами делает надежную очистку чрезвычайно важной проблемой практически для всех индустриальных стран мира. Биологическая очистка сточных вод не всегда оказывается эффективной, поскольку степень разрушения ПАВ при биологическом окислении в значительной степени зависит от химического строения ПАВ и примесей, содержащихся в технических препаратах. В ряде случаев сточные воды приходится освобождать от ПАВ еще до поступления на биологические очистные сооружения. При сравнительно высокой концентрации ПАВ в промышленных сточных водах, по-видимому, во многих случаях целесообразно извлеченные поверхностно-активные вещества возвращать в производство, уменьшая потери ценных продуктов и хотя бы частично компенсируя затраты на очистку сточных вод.[ ...]

Попавшие на почву поверхностно-активные вещества подлежат сжиганию. Возможно также извлечение ПАВ методом пенной флотации и вывоз к пунктам захоронения в глубокие горизонты.[ ...]

Целевое назначение ПАВ как моющих средств обусловливает попадание почти всего объема их продукции в сточную воду, которая, в свою очередь, может загрязнять поверхностные водоемы, грунтовые воды, почву. Химические и физико-химические методы очистки стоков не решают проблемы борьбы с загрязнением воды поверхностно-активными веществами, так как при использовании этих методов ПАВ, как правило, только концентрируются или разрушаются частично, но не разлагаются полностью до С02, Н20 и других простейших продуктов. Полная деструкция детергентов осуществляется микроорганизмами, на использовании которых основаны все биологические методы очистки воды. Однако очистка стоков от ПАВ общепринятыми биологическими методами затруднена, поскольку многие из этих веществ сравнительно устойчивы к микробному разложению и проходят через очистные сооружения, не изменяясь. При этом ПАВ из-за высокой способности к пенообразованию нарушают их работу, снижая скорость оседания активного ила. Разнесение пены ветром создает эпидемиологическую опасность, так как вместе с пеной распространяются болезнетворные бактерии, в частности возбудители кишечных инфекций. Число бактерий в водоемах при пенообразовании очень возрастает из-за того, что в пене создаются чрезвычайно благоприятные трофические условия [200]. Незначительное количество (0,2—0,4 мг/л ПАВ) придает неприятный вкус и запах питьевой воде. Образование пены на поверхности водоемов нарушает кислородный режим и вызывает массовую гибель населяющей их флоры и фауны. Изучению санитарно-гигиенических аспектов загрязнения воды ПАВ посвящена монография Е. А. Можаева [185], в которой приведены данные о их влиянии на качество воды, самоочи-щающую способность водоемов, организм человека и животных.[ ...]

Исследована адсорбция поверхностно-активных веществ (ПАВ) промышленными углями АГ-3, КАД и углями, полученными из активных илов, образующихся при очистке сточных вод производства капролактама, нефтесодержащих сточных вод и сточных вод от пропиленгликоля, пропио-нового альдегида и других соединений [133]. Угли (АУГ, АУГ0б, АУП и АУВ), полученные из активных илов, по способности адсорбировать ПАВ из биохимически очищенных сточных вод близки к промышленному углю АГ-3 [133]. Полученные данные свидетельствуют о значительном количестве супер-и мезопор, способных адсорбировать крупные молекулы веществ, в углях из активных илов.[ ...]

Различают следующие типы поверхностно-активных веществ (ПАВ).[ ...]

В нефтяной промышленности поверхностно-активные вещества широко применяются при различных технологических процессах бурения и добычи нефти. Многочисленными исследованиями (БашНИПИнефть) установлено, что добавка ПАВ в нагнетаемую воду значительно повышает эффективность процесса вытеснения нефти водой по сравнению с обычным заводнением. Поэтому при заводнении пластов широко используют закачку водных растворов ПАВ.[ ...]

Для очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ (ПАВ) используют метод пенного фракционирования (пенной флотации). При реализации этого метода протекают процессы селективной адсорбции загрязняющих воду веществ на поверхности газовых пу-‘ зырьков и концентрирование указанных веществ в слое пены.[ ...]

Как эмульгаторы синтетические поверхностно-активные вещества наиболее широко применяются в производстве синтетического каучука, резины, пластмасс, полимеров, синтетических смол. С их помощью осуществляется полимеризация винил-галогенидов, ацетатов, кетонов, эфиров, тиоэфиров и их смесей. Алкилсульфаты многоатомных спиртов являются также вспомогательным средством при окраске и наполнении резины и пластических масс. Многие ПАВ применяются для стабилизации клеев, суспендирования твердых и водонерастворимых инсектицидов, используются в кожевенной, фармацевтической и парфюмерной промышленности, кроме того они стали незаменимым моющим средством.[ ...]

Степень биологического распада ПАВ может определяться косвенным методом — по количеству кислорода, потребленного на окисление вещества в аппарате Варбурга. В Советском Союзе в Академии коммунального хозяйства им. К- Д- Памфилова специально разработана «Методика оценки степени биохимического распада синтетических поверхностно-активных веществ» (1970). За рубежом применяется прямое определение степени биораспада ПАВ с помощью аппарата Хуссмана. По этому методу содержание ПАВ (наряду с другими веществами) определяется в исследуемом стоке до и после обработки (циркуляции) стока в аппарате Хуссмана с активным илом. Имеются и другие методы (Swisher, 1972).[ ...]

В подземные воды могут поступать и поверхностно-активные вещества (ПАВ). Загрязнение ПАВ наблюдается при использовании почвенных методов очистки сточных вод, содержащих ПАВ, при пополнении запасов подземных вод из поверхностных водоисточников, содержащих ПАВ.[ ...]

Синтетические моющие средства (СМС), поверхностно-активной основой которых обычно являются анионные детергенты (алкилбензосульфонаты и др.), нашли широкое применение в производстве и быту. Для повышения активности детергентов в их состав вводятся внутрикомплексные соединения, обычно триполифосфат натрия. До 80—85% поверхностно-активных веществ (ПАВ) используется для изготовления синтетических моющих средств. Применение этих средств неизбежно приводит к их поступлению в сточные воды. Загрязнение этими стоками водоемов, особенно на участках с выраженной турбулентностью, обусловливает интенсивное пенообразование. Известны случаи, когда густая пена слоем до 3 м покрывала поверхность реки на площади в тысячи квадратных метров.[ ...]

Если эмульсия “нефть в воде” стабилизирована поверхностно-активными веществами — мылами различного рода, то для разрушения эмульсии можно использовать кислотные затворы или электролиты с поливалентными ионами. При этом кислоты или поливалентные ионы электролита взаимодействуют с ионной группой эмульгатора (ПАВ) и образуют не растворимые в воде соединения. В тех случаях, когда эмульсия стабилизируется неионогенными поверхностно-активными веществами, производится их вытеснение из пленки, окружающей каплю нефти или нефтепродукта, и перевод в объем воды при помощи добавок в систему различных спиртов [14].[ ...]

Увеличение загрязнения сточных вод синтетическими поверхностно-активными веществами (ПАВ) определяет целесообразность рассмотрения флотационного метода доочистки сточных вод.[ ...]

Следует указать, что с появлением в бытовых водах синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ) и повышением содержания соединений фосфора (в результате применения для стирки синтетических моющих средств) прибегают к орошению очищенными сточными водами луговых дренированных участков как приему доочистки бытовых сточных вод от этих веществ. Примером таких решений являются английские очистные станции Нортон Грин и Ленглей Милл производительностью соответственно 2000 и 1600 м3/сут. Фактические нагр’узки на этих станциях составляют 0,16—ОД м3/(м2-сут). Для обеспечения необходимой аэрации почвы ее орошение производят периодически — с перерывами, не более 6 раз в сутки. Такой прием позволил на станции Ленглей Милл снизить концентрацию ПАВ в биологически очищенных сточных водах с 2,5 до 1 мг/л и тем самым повысить общий эффект удаления ПАВ с 90 до 95,9%.[ ...]

За последние годы резко возросло применение различных синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ) в самых разнообразных отраслях промышленности. Это обусловлено моющим, эмульгирующим, диспергирующим либо осветляющим действием ПАВ, а также отбеливающей и дезинфицирующей способностью некоторых групп поверхностно-активных веществ.[ ...]

Для повышения впитывающей способности бумаги и уменьшения ее жесткости известна рекомендация об использовании поверхностно-активного вещества (например, синтанола ДС-10, выпускаемого отечественной промышленностью) путем его непрерывной дозировки в машинный бассейн. Однако при этом следует иметь в виду, что если при дозировке поверхностноактивного вещества (ПАВ) будет превзойден предел адсорбции его целлюлозными волокнами, это связано не только с перерасходом ПАВ и недопустимым с точки зрения охраны природы спуском его в канализацию, но и с возможностью возникновения сильного пенообразования в потоке массы, поступающей на бумагоделательную машину. Поэтому ПАВ лучше применять не введением в бумажную массу, а обработкой им готовой бумаги.[ ...]

Соленые сточные воды НПЗ относятся к загрязненным стокам. В них в большом количестве содержатся нефтепродукты, фенолы, сульфиды, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и т. д. Однако наиболее существенным для этих стоков является содержание различных минеральных солей, в том числе солей жесткости.[ ...]

Таким образом, комбинирование адсорбционных и окислительных методов позволяет очищать природную воду не только от органических веществ биологического происхождения и окрашенных гумусовых соединений, но и от нефти, фенолов, поверхностно-активных веществ (ПАВ) и различных продуктов органического синтеза.[ ...]

В общем случае процесс коагуляции зависит от многих условий, в частности, от механического воздействия на коагулирующую систему (перемешивания), от содержания поверхностно-активных веществ (ПАВ) в сточной воде.[ ...]

При продувке магистральных газопроводов к потенциальным загрязнителям вод и грунтов относятся: углеводородный конденсат, минеральные смазочные компрессорные масла, метанол, органические кислоты, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие детергенты.[ ...]

Эффективное протекание процесса биохимического окисления; возможно только при соблюдении условий, не нарушающих жизнедеятельность микроорганизмов. Эти условия зависят от концентрации некоторых вредных веществ в сточных водах. Так, нефти и Нефтепродуктов в них не должно быть больше 25 мг/л, всех растворенных солей более 10 г/л, а нерастворенных масел, смол, поверхностно-активных веществ (ПАВ) полное отсутствие; содержание биогенных элементов на каждые 100 мг/л сточных вод: азота не менее 5 мг/л, фосфора 1 мг/л. Активная реакция.среды (pH), которая влияет на брожение и вспенивание, не должна быть менее 6,5 и более 8,5. Температура — не ниже и не выше 30 °С.[ ...]

В камерах А, Б к В нижние кромки обечаек находятся ниже решеток, винтообразная насадка плотно примыкает к каждому стакану и корпусу и находится в зоне движения пены. Камеру, в которую подают сточную воду, выбирают в зависимости от необходимой степени очистки воды и концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ) в пенном продукте.[ ...]

Род Pseudomonas принадлежит к наиболее высокоактивным бактериям-деструкторам. Назрела необходимость изучения его плазмид.[ ...]

Представляет интерес проследить влияние дальнейшего увеличения числа гидрофильных цепей, а также взаимного расположения и строения гидрофильной и гидрофобной частей в молекуле поверхностно-активного вещества (ПАВ) на деэмульгирующую способность и на гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ).[ ...]

ИП в своей основе имеет и другие полезные физико-химические явления. Варианты различной модификации ИП - плазмообразующая, металлоплакирующая, ионная, траверсивная смазка и др. Так, при плазмообразующей смазке используется группа углеводородных смазочных материалов, обеспечивающих возникновение ИП путем деструкции части своих компонентов в зоне контакта трения, хемосорбции продуктов деструкции на анодных компонентах сплава узла трения и образования поверхностно-активных веществ (ПАВ) и сервовидной пленки. Такая смазка вызывает ИП только в узлах трения, содержащих пленкообразующий материал - бронзу, медь и т.д.[ ...]

ru-ecology.info

Поверхностно-активные вещества ПАВ - это... Что такое Поверхностно-активные вещества ПАВ?

 Поверхностно-активные вещества ПАВ

► surfactant species

Вещества с асимметричной молекулярной структурой, молекулы которых имеют дифильное строение, т. е. содержат лиофильные и лиофобные (обычно гидрофильные полярные группы и гидрофобные радикалы) атомные группы. Дифильная структура обусловливает поверхностную (адсорбционную) активность концентрироваться и определенным образом ориентироваться на межфазных поверхностях раздела, понижая поверхностную энергию (поверхностное натяжение).

Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные (обычно углеводородные) способствуют растворению ПАВ в неполярных средах. С помощью ПАВ можно влиять на энергетическое состояние и структуру межфазной поверхности и через нее регулировать свойства гетерогенных систем. ПАВ широко применяются практически во всех отраслях техники. В нефтяной промышленности при бурении в глинистые растворы добавляют карбоксиметилцеллюлозу, полиакриламид, природные танниды, гуминовые кислоты и др. Ингибирование коррозии нефтепромыслового оборудования достигается с помощью алкиламинов, диалкиламинопропионитрилов и других ПАВ. При обезвоживании нефти добавляют сополимеры оксида этилена и оксида пропилена, карбоновые кислоты, алкилфенолы. В смазочные масла вводят присадки: производные алкилфенолов, сульфонаты, сукцинимиды и др.

Краткий электронный справочник по основным нефтегазовым терминам с системой перекрестных ссылок. — М.: Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина. М.А. Мохов, Л.В. Игревский, Е.С. Новик. 2004.

  • Пневмоударное бурение
  • Поверхностное натяжение

Смотреть что такое "Поверхностно-активные вещества ПАВ" в других словарях:

  • ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ) — ПОВЕРХНОСТНО АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ), химические соединения, способные адсорбироваться на границе раздела фаз, одна из которых обычно вода, и снижать поверхностное натяжение. Молекулы ПАВ состоят из углеводородного радикала (от 4 до 20 СН2 групп) …   Энциклопедический словарь

  • Поверхностно-активные вещества (пав) — – химические или полимерные добавки для повышения активности сцепления вяжущего с поверхностью каменного материала. Молекулы ПАВ обладают амфотерными свойствами и состоят из двух групп – полярной и неполярной. Полярная –… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ) — специфическая группа химических соединений, понижающих поверхностное натяжение на границе “водный раствор воздух”. ПАВ широко используют в народном хозяйстве (например, при производстве некоторых моющих средств детергентов). Попадая в водоемы,… …   Экологический словарь

  • ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ) — вещества, способные адсорбироваться на поверхности раздела двух сред млн. фаз (граница раздела двух жидкостей млн. жидкости и газа), понижая поверхностное (см.). Эти вещества обладают моющими, смачивающими, эмульгирующими и др. характеристиками.… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Поверхностно-активные вещества (ПАВ) — ПОВЕРХНОСТНО АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ), химические соединения, способные понижать поверхностное натяжение воды. Обладают моющим действием, регулируют смачивание, облегчают диспергирование, повышают или понижают устойчивость суспензий, эмульсий, пен …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • поверхностно-активные вещества; ПАВ — 3.76 поверхностно активные вещества; ПАВ : Химические или полимерные добавки, применяемые для повышения активности сцепления вяжущего с поверхностью каменного материала, а также для регулирования технологических свойств строительных смесей и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • поверхностно-активные вещества (ПАВ) — 3.4 поверхностно активные вещества (ПАВ) : Минеральные или органические добавки, вводимые в смесь для повышения сцепления вяжущего с поверхностью каменного материала или с целью регулирования процессов формирования в смеси. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПАВ — вещества, способные адсорбироваться на поверхностях раздела фаз и понижать их поверхностную энергию (поверхностное натяжение). ПАВ подразделяют на неионогенные и ионогенные, а последние, в свою очередь, на анионо и катионоактивные. ПАВ обладают… …   Металлургический словарь

  • поверхностно-активные вещества (ПАВ) — [surfactants] вещества, способные адсорбироваться на поверхности раздела фаз и вызывать снижение поверхностного (межфазного) натяжения. Типичные ПАВ органические соединения, молекулы которых содержат лиофильные и лиофобные (обычно гидрофильные и… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ — ), органич. соединения, молекулы к рых состоят из неполярной (гидрофобной) и полярной (гидрофильной) групп. Различают ПАВ ионные (анионо и катионоактивные) и неионные. ПАВ широко применяют как осн. Компоненты моющих средств (см. Детергенты). Их… …   Ветеринарный энциклопедический словарь

neft.academic.ru

7.3 Обработка воды поверхностно-активными веществами

Необходимых изменений поверхностных и смачивающих свойств жидкостей и характеристик поверхностей раздела пластновой системы в зоне их контакта и пористой среде можно до­биться с помощью добавок поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Молекулы большинства ПАВ состоят из длинных гидро­фобных углеводородных цепей с низким остаточным сродством на одном конце молекул и гидрофильных полярных групп с вы­соким сродством на другом. По химическому признаку все ПАВ классифицируются на анионо-активные, катионоактивные и неионогенные вещества.

Если углеводородная часть молекулы ионогенного ПАВ вхо­дит в состав аннона, образующегося в водном растворе, сое­динение относят к анионо-активным веществам. Типичный ани­онный ПАВ—стеарат натрия, в водном растворе которого об­разуются ионы Nа+ и стеарат-анионы С17h45СОО- с длинными цепями. Соответственно катионообменные вещества образуют в водных растворах катионы, содержащие длинные цепи

угле­водородных радикалов. В неионногенных веществах не содер­жатся неионизирующиеся гидрофильные конечные группы. По­верхностная активность этих веществ обусловлена своеобраз­ным строением их молекул, которые имеют асимметричную (дифильную) структуру, состоящую из полярных и неполярных групп. Неполярной и нерастворимой в воде частью молекулы являются гидрофобный алкильный, арильный или алкиларильный радикал, а полярную водорастворимую группу представляют полиэтиленгликолевый или пропиленгликолевый остаток. Об­щая формула этих веществ:

R == СН2 СН2О СН2 СН2О . . . СН2 СН2OH,

где R может быть органической группой, например С6Н4О-, СOO-, CONH-, CON- или атомом кислорода, серы и т. д.

Распространенным неионогенным поверхностно-активным ве­ществом является ОП-10.

N Ch3

C17h43C

N Ch3

h4C Ch3Ch3OH

SO3C6H5

Примером катионоактивного поверхностно-активного веще­ства может являться карбозолин О, который используется для гидрофобизации песчаников.

В лабораторных условиях испытано влияние на нефтеотдачу добавок в воду значительного количества поверхностно-активных веществ: неионогенных – типов ОП-10 и КЛУФЭн (оксиэтилированные алкилфенолы), анионоактивных - НЧК, сульфонол, МП-1, азолят А, азолят Б, «Прогресс» (натриевая соль алкилсульфосоедннений), а также катионо-активные ПАВ. Лучшие результаты при вытеснении нефти получают с приме­нением растворов неионогенных ПАВ. Установлено также, что ионогенные поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхностях минералов больше, чем ионогенные.

Количественное соотношение между удельной адсорбцией Г в поверхностном слое, изменением поверхностного натяже­ния с концентрацией растворенного вещества дσ/дС .и концентра­цией С устанавливается уравнением Гиббса:

Г = -(С/RT)( дσ/дС), (7.1)

где R —универсальная газовая постоянная; Т—абсолютная температура.

Величину дσ/дС, характеризующую способность растворенного вещества понижать поверхностное натяжение раствора, принято называть поверхностной активностью G:

G = - дσ/дС (7.2)

Поверхностную активность 0 можно определить по изотерме адсорбции Г= f(С) и зависимости поверхностного натяжения от концентрации растворенного вещества a=f(С), имеющих вид графиков, приведенных на рисунке 7.1. Как следует из этого рисунка, значение G изменяется с концентрацией ПАВ в растворе. Вначале поверхностное натяжение падает быстро, а по мере заполнения поверхностного слоя адсорбируемыми мо­лекулами интенсивность изменения σ с увеличением концентра­ции поверхностно-активных веществ уменьшается и, наконец, практически прекращается, когда адсорбция достигает постоянного значения, соответствующего полному насыщению слоя молекулами ПАВ. Поэтому поверхностную активность ПАВ оценивают величиной

G0 = - (дσ/дС)C-0, (7.3)

т. е. начальным значением Go при концентрации поверхностно-активного вещества, стремящейся к нулю. Единицами измере­ния поверхностной активности являются 1 Н×м2кмоль и 1 мН×м2кмоль.

Рисунок 7.1– Изотермы поверхностного натяжения водных растворов неионных ПАВ на границе с нефтью: 1 – ОП – 10; 2 – ОП – 20; 3 – ОП – 45; 4 – ОП – 7; 5 – КАУФЭ14 (по данным БашННПИнефть)

Наиболее подходящие для обработки нагне­таемых вод—поверхностно-активные вещества, значительно снижающие поверхностное натяжение на границе раздела нефть – вода при небольших концентрациях (т. е. имеющие высокие значения Go), улучшающие смачиваемость породы во­дой в присутствии нефти, мало адсорбирующиеся на поверхно­сти породы, разрушающие водонефтяные эмульсии. Кроме того, они должны быть дешевыми, полностью растворимыми в пресной и пластовых водах, не разрушаться под действием солей, содержащихся в воде. Лучшими показателями обычно обладают смеси различных ПАВ.

Многие исследователи пришли к выводу, что нефтеотдачу можно существенно повысить лишь с помощью ПАВ, снижаю­щих поверхностное натяжение нефти на границе с водой до 3,01—0,1 мДж/м2. С этой точки зрения поверхностно-активные вещества, изотермы которых приведены на рисунке 7.1, не при­годны для обработки нагнетаемой в пласт воды в целях увеличения нефтеотдачи пластов.

Как следует из рисунка 7.l ocтаточное поверхностное натяжение на границе с нефтью растворов этих ПАВ достигает 6 – 7 мДж/м2 даже при высокой их концентрации в растворе. При этом и процессе вытеснения

нефти из пористой среды под влиянием капиллярных сил об­разуются значительные сопротивления.

Применять ПАВ в промышленности для улучшения нефтевымывающих свойств вод затруднительно вследствие адсорбции их огромной поверхностью пород. В зоне же водонефтяного контакта концентрация ПАВ понижается и действие их умень­шается. Следует, однако, учитывать, что при фильтрации чистой воды в дальнейшем происходят также процессы десорбции. Кроме того, установлено, что адсорбция не одинакова по всему пласту. Фронт предельной адсорбции ПАВ (т. е. равновесной, более не увеличивающейся адсорбции) отстает от фронта наг­нетаемого раствора. Причем это отставание настолько велико, что к концу разработки далеко не будет достигнут предел ад­сорбции но всему пласту. Наконец, полной потери ПАВ вслед­ствие адсорбции, по-видимому, можно избежать, если вводить в пласт первые порции воды с повышенным содержанием по­верхностно-активных веществ, которые будут в дальнейшем продвигаться по пласту необработанными пресными водами (метод оторочки).

Некоторые исследователи полагают, что вследствие возник­новения перед нагнетаемым в нефтяную часть пласта раство­ром ПАВ вала остаточной воды, которая, как известно, во мно­гих месторождениях представляет собой концентрированный раствор солей, применение ПАВ не дает положительных результатов. Предполагается, что нефть при этом вытесняется не растворами ПАВ, нагнетаемыми в пласт, а оторочкой минерализованной хлоридами воды с плохими нефтевымывающими свойствами. Многие исследователи, однако, считают та­кой довод недостаточно обоснованным. Некоторые пласты со­держат незначительное количество остаточной воды (4—6 % от объема пор), и быстрое образование вала при этом затруд­няется. Наконец, установлено, что даже если образуется вал остаточной воды при значительном ее содержании в пласте (20—30 % от объема пор), вода перемешивается с нагнетае­мой в пласт и обработанной ПАВ. В таком случае нефтевымывающие свойства смесей оказываются достаточно хорошими.

Все это позволяет считать метод заводнения пластов раст­ворами ПАВ одним из средств увеличения нефтеотдачи пла­стов.

studfiles.net

Поверхностно-активные вещества и разрушение эмульсий

    Разрушение эмульсий является часто важной технической задачей. При добавлении поверхностно-активного вещества к эмульсии оно происходит в тех случаях, когда это вещество обладает более высокой поверхностной актив- [c.157]

    Поверхностно-активные вещества применяются для разрушения нефтяных эмульсий уже более пятидесяти лет. Предположение [c.82]

    С тех пор синтезировано и предложено большое количество поверхностно-активных веществ в качестве деэмульгаторов нефтяных эмульсий. Б США и других странах возникли специальные фирмы, выпускающие деэмульгаторы многих марок для нефтяной промыш ленности. Практически можно применять один — два универсальных и экономически выгодных деэмульгатора, пригодных для большинства нефтей, и небольшое число деэмульгаторов (более сложных и дорогих) для разрушения тяжелых эмульсий, образующихся с нефтями отдельных месторождений, ловушечных, амбарных и др. [c.82]

    Если эмульсия нефть в воде стабилизирована поверхностно-активными веществами — мылами различного рода, то для разрушения эмульсии можно использовать кислотные затворы или электролиты с поливалентными ионами. При этом кислоты или поливалентные ионы электролита взаимодействуют с ионной группой эмульгатора (ПАВ) и образуют не растворимые в воде соединения. В тех случаях, когда эмульсия стабилизируется неионогенными поверхностно-активными веществами, производится их вытеснение из пленки, окружающей каплю нефти или нефтепродукта, и перевод в объем воды при помощи добавок в систему различных спиртов [14]. [c.14]

    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]

    Для разрушения разбавленных эмульсий, не стабилизированных эмульгаторами, достаточно ввести небольшое количество электролитов для снижения электрокинетического потенциала, которое приводит к коалесценции. Так, чтобы разрушить эмульсию масла в конденсате паровых машин, вводят А12(804)з. Будет ли заряд шариков масла положительным или отрицательным, В качестве противоионов будут выступать поливалентные ионы или 80 -. Для разрушения стабилизированных эмульсий в них вводят деэмульгатор — поверхностно-активное вещество, которое вытесняете поверхности раздела эмульгатор. [c.451]

    На практике нередко приходится искусственно разрушать эмульсии. Этот процесс называется деэмульгированием. Деэмульгирование можно осуществлять различными способами воздействием электрического поля электрофорез), центрифугированием, нагреванием, прибавлением больших количеств электролитов (высаливанием), добавкой более сильных поверхностно-активных веществ, вытесняющих с поверхности капелек эмульгатор, но не образующих прочных адсорбционных пленок (например, амилового спирта для эмульсий первого рода). Разрушение эмульсий при повышении температуры обусловлено десорбцией эмульгатора с поверхности капелек или растворением его в дисперсной фазе. [c.394]

    При использовании химических методов разрушения эмульсий применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Для ускорения химического деэмульгирования эмульсию предварительно подогревают, а затем добавляют к ней ПАВ, что приводит к ее разрушению. [c.497]

    В электрическом поле высокого напряжения капли эмульсии, имеющие заряд, деформируются и двигаются к противоположно заряженному электроду. Если ток переменный, то при движении между электродами капли консолидируются за счет разрушения пленок поверхностно-активных веществ и их оседание происходит быстрее. [c.499]

    Присутствие синтетических поверхностно-активных веществ в воде существенно изменяет течение адсорбционных процессов на границе нефть — вода. Синтетические водорастворимые ПАВ, обладая значительно более высокой поверхностной активностью по сравнению с ПАВ нефти, вытесняют последние из адсорбционного слоя. А так как прочность адсорбционного слоя, образуемого синтетическими водорастворимыми ПАВ на границе раздела нефть — вода, значительно меньше, чем прочность адсорбционного слоя ПАВ нефти, то введение ПАВ в эмульсии воды в нефти вызывает разрушение последних. На этом основано использование синтетических ПАВ в качестве деэмульгаторов нефтяных эмульсий. [c.204]

    При добавлении поверхностно-активного вещества к готовой эмульсии возможно разрушение эмульсии или изменение типа эмульсии (обращение фаз). [c.157]

    Деэмульгаторы. Для разрушения водонефтяных эмульсий применяются различные деэмульгаторы - поверхностно-активные вещества (ПАВ). При вводе в систему они обладают большей поверхностной активностью, чем природные эмульгаторы. Деэмульгатор вытесняет природные вещества из поверхностного слоя диспергированных частиц воды и образует более гидрофильный адсорбционный слой с небольшой струк-турно-механической прочностью. Частицы с ослабленными поверхностными оболочками при столкновении легко сливаются. [c.164]

    Для борьбы с пролитыми на воду нефтью и нефтепродуктами применяют также химические реагенты, поверхностно-активные вещества (ПАВ). Действие ПАЗ основано на разрушении пленки жидких углеводородов и водонефтяной эмульсии на тонкодисперсные частицы. Диспергированные жидкие углеводороды, получаемые в результате обработки, рассеиваются в массе морской воды и окисляются микробиологическим путем в течение 4-5 сут. Однако опыт использования ПАВ для очистки [c.45]

    Д. жидкостей обычно наз. распылением, если оно происходит в газовой форме, и эмульгированием, когда оно проводится в другой (несмешивающейся с первой) жидкости. Д. твердых тел происходит в результате механич. деформирования с разрушением тела в предельно напряженном состоянии но наиболее слабым местам — дефектам структуры, развивающимся в напряженном состоянии. Работа Д. твердых тел значительно выше энергии развивающейся поверхности вследствие необходимости упругого или пластич. деформирования частиц до разрушения, а для жидкостей — вследствие затраты работы на преодоление вязкого сопротивления. Однако затрачиваемая на деформирование работа также приблизительно пропорциональна поверхностной энергии. По мере перехода ко все более мелким частицам их прочность возрастает. Этим объясняется резкое снижение эффективности Д. для частиц диаметром 1—0,1 лт (практич. преде.л механич. Д.). Для дальнейшего Д. в таких частицах твердых тел должны возникнуть новые дефекты структуры, что возможно в результате ударного действия на весьма больших скоростях или высокочастотного вибрационного воздействия. Кроме того, но достижении достаточно высокой степени раздробления частицы начинают слипаться между собой, и дальнейшее их Д. прекращается. Небольшие добавки адсорбирующихся поверхностно-активных веществ облегчают Д. тел, т. к. они понижают поверхностное натяжение на вновь возникающих границах раздела фаз, а также образуют в ряде случаев структурированные адсорбционные слои с повышенной вязкостью и упругостью, препятствующие обратному слипанию мелких частиц. При Д. твердых тел поверхностноактивные добавки (понизители твердости), проникают в мельчайшие поверхностные трещинки в процессе их развития при механич. воздействии. Такие добавки (диспергаторы, эмульгаторы, смачиватели и др.) могут служить и стабилизаторами образующихся частиц, препятствуя их коагуляции и удерживая их в состоянии тонкой суспензии или эмульсии. [c.573]

    Для понижения поверхностного натяжения в системе применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ), способствующие образованию и стабилизации эмульсий и называемые эмульгаторами. В присутствии эмульгаторов возможно обращение эмульсий ( вода в нефти в нефть в воде ), что и используется для их разрушения. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из следующих стадий столкновения мелких капель воды слияния их в более крупные капли и выпадения крупных капель. В промышленности для разрушения нефтяных эмульсий применяют четыре способа  [c.24]

    Воду из нефтн удаляют нли длительным отстаиванием в специальных отстойниках (одновременно отделяют механические примеси), или, чаще, применением различных способов разрушения стойких эмульсий. Нефтяные эмульсии разрушают нагреванием в присутствии деэмульгаторов, поверхностно-активных веществ, разрушающих эмульсии (например, натриевые соли нефтяных кислот). Применяют также электрообезвоживание — пропускание пленки нагретой нефти между электродами, питаемыми переменным током (напряжение 30—40 тыс. е). [c.243]

    При добавлении поверхностно активного вещества к готовой эмульсии могут наблюдаться следующие основные явления разрушение эл1ульсии или изменение тина эмульсии (обращение фаз). Разрушение эмульсий является часто важной технической задачей. При добавлении поверхностно активного вещества к эмульсии оно происходит в тех случаях, когда это вещество обладает более высокой поверхностной активностью, чем прежний эмульгатор, и может вытеснить его с иоверхности, но в то же вре-л1я само но образует прочных защит11ых пленок примером является разрушение некоторых эмульсий с помощью амилового спирта. Для разрушения эмульсий применяют также различные методы электрического переноса, суперцентрифугирования, фильтрования через пористые, избирательно смачиваемые, материалы, коагуляции электролитами и др. [c.247]

    Хшшческие методы. Разрушение нефтяных эмульсий в этом случае достигается применением поверхностно-активных веществ (ПАВ), действующих как деэмульгаторы. Разрушение нефтяных эмульсий может быть результатом а) адсорбционного вытеснения действующего эмульгатора веществом с большей поверхностной активностью и меньшей прочностью адсорбционной пленки б) образования эмульсий противоположного типа (инверсия фаз) и в) растворения (разрушения) адсорбционной пленки в результате ее химической реакции с вводимым в систему деэмульгатором. [c.181]

    Приведены сведения о составе и свойствах углеводородных систем рассмотрено рациональное использование поверхностно-активных веществ, полимеров, кислот, щелочей для увеличения нефтеотдачи пластов описаны методы повышения дебитов скважин с помощью химических реагентов даны сведения о свойствах газоводонефтяных эмульсий и методах их разрушения в системах сбора и подготовки нефти. [c.2]

    В последние годы проведен ряд исследований [105-112], направленных на изучение механизма действия ПАВ, Результаты этих исследований подтвердили некоторые из высказываемых ранее гипотез. Процесс действия деэмульгаторов на эмульсию весьма сложен, основы его изложены в трудах П. А, Ребиндера и его школы, Дпя разрушения нефтяной эмульсии деэмульгатор должен разрушить структурно-механический барьер на глобулах воды, образованный эмульгаторами нефтн, что возможно в случае введения более поверхностно-активных веществ, чем эмульгаторы. Появление на поверхности раздела более поверхностно-актив 1ых веществ пртводит к тому, что молекулы-эмульгаторы утрачивают свою прежнюю ориентацию и диспергируются в нефтяной фазе. Эффективными деэмульгаторами должны быть ПАВ, растворимые пржмуществеино в нефтяной фазе. [c.130]

    Некоторые исследователи считают, что при разрушении эмульсии деэмульгатором происходит обращение фаз, а потому деэмульгаторами являются поверхностно-активные вещества, способные образовывать эмульсию обратного типа по отношению к той, которую образуют эмульгаторы. Другие убеждены, что деэмульгаторы образуют комплексные соединения с гидрофобными веществами эмульгатора, вследствие чего последние теряют эмульгируюпще свойства. [c.83]

    Значительное внимание при проведении обезвоживания уделяется разделению эмульсий. Поскольку некоторые разновидности эмульсий не разделяются при использовянии механических методов, сочетают гравитационное отстаивание с одним из перечисленных выше методов. Наиболее широкое применение в промышленных условиях имеет сочетание обессоливания и обезвоживания нефти с химическим методом. Для разрушения нефтяных эмульсий применяют деэмульгаторы различного типа, представляющие собой поверхностно-активные вещества, имеющие большую активность, чем естественные поверхностно актив-ные вещества (смолы, асфальтены, парафин, механические примеси— для нефти соли, кислоты — для воды). При разрушении нефтяных эмульсий деэмульгаторы вытесняют с поверхностного слоя капе/ ь воды естественные поверхностно-активные вещества, и при этом образуется гидрофильный адсорбционный слой, который способствует слиянию мелких капель воды в более крупные и их осаждению. [c.111]

    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]

    Разрушение всех эмульсий можно достичь введением в систему поверхностно-активного вещества, вытесняющего из адсорбционного слоя эмульгатор, но неспособного стабилизовать эмульсию. Именно на этом основана возможность разрушения некоторых эмульсий первого рода введением в них амилового спирта. Эмульсии можно также разрушить путем центрифугирования, фильтрования, электрофореза. При центрифугировании и фильтровании происходит собственно концентрирование эмульсии. Однако в эмульсиях с очень высокой концентрацией дисперсной фазы и недостаточным срдержанием эмульгатора, как правило, происходит коалесценция капелек, и таким образом система разрушается. С. С. Воюцким с сотр. разработан метод непрерывного разрушений [c.379]

    Цель исследований в К. х.-развитие научных основ управления образованием, св-вами и разрушением дисперсных систем (ДС) и граничных слоев путем регулирования межмолекулярных взаимод. на границах раздела фаз, прежде всего с по.мощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), способных самопроизвольно концентрироваться (адсорбироваться) на пов-сти частиц дисперсной фазы. Объектами исследований в К. х. являются разнообразные ДС и пов-сти раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, а также границы раздела между макроскопич. фазами адсорбц. слои (моно- и полимолекулярные) и смачивающие пленки тонкие пленки-как плоские, так и замкнутые (ламеллярные системы, в т. ч. липосомы) нити (фибриллярные системы) аэрозоли (дымы, туманы, смог, облака), а также порошки пены и газовые эмульсии эмульсии и латексы (с.м. Латекс натуральный, Латексы синтетические, а т кже Смазочно-охлаждающие жидкости. Эмульсионная полимеризация) суспензии, взвеси и пасты золи и гели системы с твердой дисперсионной средой (металлы и сплавы, горные породы, газовые и жидкостные включения в твердых телах). [c.433]

    Химический способ разрушения эмульсий применяют сейчас все чаще. Используемые для этого вещества — деэмульгаторы вьлтесняют действующий эмульгатор, либо растворяют его, благодаря чему эмульсия разрушается. В последнее время наиболее широко примеюпот деэмульгаторы типа неионогенных поверхностно-активных веществ (на основе окисей этилена и пропилена), которые способствуют образованию эмульсий, противоположных по типу разрушаемым. При соприкосновении таких эмульсий их эмульгирующая способность парализуется, и эмульсия расслаивается. [c.47]

    Образующиеся в машине пузырьки размером 0,5—5 мм сталкиваются со взвешенными частицами во флотационной камере и при наличии благоприятных условий для взаимного закрепления увлекают их наверх, где образуется слой всплывшей пенной массы. Всплывшая масса должна непрерывно удаляться пеноснимателями в отводящий лоток. Эффективность механической флотации по очистке нефтесодержащих сточных вод невелика. При продолжительности обработки 20—30 мин из них выделяется нефтепродуктов 60—70 %. Это объясняется трудностями закрепления очень мелких частиц нефтяной эмульсии на сравнительно крупных пузырьках, образующихся при механической флотации. Эффективность очистки может быть повышена с помощью введения в воду поверхностно-активных веществ или электролитов, изменяющих электрокинетические свойства эмульсии. Применение коагуляции и флокуляцни (см. гл. 7) положительного эффекта не дает в связи с высокой степенью турбулизации воды во флотационной камере, которая приводит к разрушению хлопьев. [c.58]

    По мнению Б. Тиссо и Д. Вельте, первичная миграция углеводородов в виде мицеллярных растворов наиболее вероятна на глубинах 1,5-2 км. К такому заключению они приходят, исходя из того, что на этих глубинах раскрытость каналов еще позволяет мицеллам перемещаться по ним в водах отложений на этих глубинах еще достаточно много поверхностно-активных компонентов. При снижении количества поровых вод при погружении пород возможность образования мицеллярных растворов уменьшается. Мицеллярные коллоидные растворы подвержены соответствующим физико-химическим законам, в частности явлению коагуляции, которая происходит при смене характера среды, температуры, концентрации раствора и т.д. В какой-то степени коагуляция, возникновение хлопьев может, конечно, и затруднять первичную миграцию, но, вероятнее всего, образование хлопьев происходит на основной геохимической границе материнская порода-коллектор. Здесь чаще всего изменяется характер среды и возможно вьщеление углеводородов при смешении мицеллярных растворов с водами коллектора. При разрушении мицелл и вьще-лении углеводородов в воде образуется эмульсия. Т.П. Жузе отмечает, что мицеллярные растворы могли играть заметную роль для протекания первичной миграции в Западной Сибири, так как здесь подземные воды богаты поверхностно-активными веществами, в том числе карбоновыми кислотами. [c.208]

    Для разрушения стойкой водяной эмульсии в нефти применяют преимущественно два способа термический, при котором нефть нафевают и за счет уменьшения вязкости водная фаза легко отделяется от нефти (разность плотностей), и физико-химический, когда в эмульсию добавляют специальные поверхностно-активные вещества, так называемые деэмульгаторы. Они накапливаются в водном слое и ориентируются гидрофильной фуппой в сторону водной среды, а гидрофобной - в сторону углеводородной среды (нефти). Эти вещества меняют ориентацию ПАВ, находяшихся в нефтяной фазе, и прочная фаничная пленка на факице раздела воды и нефти разрушается. Мелкие капли сливаются в более крупные и оседают на дно аппарата. Важным способом интенсификации процесса обезвоживания и обессоливания нефти является воздействие на эмульсию элек фическо1о поля. Капли воды при этом ориентируются вдоль силовых линий, вытягиваются в эллипс. При этом фаничный слой разрушается и капли сливаются в более крупные, оседая на дно аппарата. [c.20]

    Меркаптаны Сю— i8 используют при получении поверхностно-активных веществ, растворителей, пластификаторов. Так,окислительным хлорированием нефтяных меркаптанов получают сульфохлориды [69, 246], которые являются исходными продуктами для синтеза указанных веществ. Омылением щелочью продуктов окислительного хлорирования получают натриевые соли сульфокислот, которые могут быть использованы в качестве деэмульгаторов для разрушения нефтяных эмульсий, а в сочетании с различными добавками — в качестве безжировых моющих средств [69]. [c.105]

    Натриевые соли сульфокислот, полученные омылением продукта окислительного хлорирования концентрата, являются поверхностно-активными веществами. Они могут быть использованы в качестве деэмульгаторов, для разрушения нефтяных эмульсий в сочетании с полезными добавками — в качестве безжировых моющих средств. [c.46]

    Известен пенный способ дегазации бензиновых барж, резервуаров, цистерн. Сущность способа весьма проста раствор, содержащий поверхностно-активные вещества, электролиты и регуляторы вязкости, распыляли гидромониторами внутри емкости с остатками бензина. Обильная пена быстро заполняла весь объем или часть танкера, один отсек (танк). Пары бензина попадали в пузырьки пены, которая при разрушении давала достаточно стойкую эмульсию бензин-раствор. Жидкий беязин на дне резервуаров также превращался в эмульсию. Эту эмульсию с заданным периодом жизни откачивают в систему каскадного отстойника. Эмульсия разрушается, бензин вспльгеает. Пенообразующий раствор пригоден для повторного многократного использования. Процесс без отходов, без сброса загрязненных вод. Замкнутый технологический цикл, к тому же очень дешевый. Подобным же методом пенной дегазации обрабатьшались огромные резервуары (5000 тонн) на нефтебазах и в хранилищах. А вспениваемог раствора бьшо всего несколько кубометров. [c.98]

    Эмульсионные мембраны изготавливают путем получения эмульсии из двух несмешивающихся фаз с последующим диспергированием эмульсии в третьей или непрерывной фазе. Несмотря на то что фаза, заключенная в микрокапельках, и непрерывная фаза, как правило, смешиваются друг с другом, фаза мембраны не должна смешиваться ни с одной из них. В том случае, когда вода образует непрерывную фазу, эмульсию называют вода в масле (рис. 9.1, а). Если же масло образует непрерывную фазу, такую эмульсию называют масло в воде (рис. 9.1,6). Для стабилизации эмульсий масло в воде до эмульгирования в фазу мембраны добавляют сапонин и глицерин. Сапонин действует как поверхностно-активное вещество, а глицерин упрочняет пленку, предотвращая ее разрушение [и Эмульсии вода в масле также стабилизируют добавлением ПАВ. Поскольку необходимый барьер жидких мембран состоит из органической жидкости или воды, который только стабилизируется поверхностно-активным веществом, использование термина жидкая поверхностно-активная мембрана в этом случае оказывается в некоторой степени неправомочным. [c.307]

    Сульфитный щелок (концентрат сульфитно-спиртовой барды) вводится в качестве стабилизатора концентрата эмульсии, причем поверхностно-активным компонентом сульфитного щелока являются кальциевые соли лигносульфоновых кислот Сульфитный щелок обладает достаточно высокими стабилизирующими свойствами, но его поверхностная активность мала поверхностное натяжение 25%-ного водного раствора щелока составляет 52 дин см. Поэтому вводить поверхностно-активные вещества в состав такого типа концентратов эмульсий весьма желательно, но количество их должно быть незначительно (для ОП-7 не более 1,5% по отношению к взятому количеству раствора сульфитного щелока), так как большае содержание поверхностно-активного вещества приводит к разрушению эмульсии- -. [c.176]

    Эмульсии часто приходится разрушать, например, при обезвоживании нефти и нефтепродуктов, в процессе коагуляции латекса, при выделении жира из молока и в других случаях. Процесс разрушения устойчивых эмульсий называется деэмульгированием. В этом случае разрываются прочные адсорбционные плен1расслаиванию системы на два слоя. Деэмульгирование можно вызвать различными приёмами центрифугированием, воздействием электрического поля, нагреванием, применением более сильных поверхностно-активных веществ, не являющихся эмульгаторами. Процесс деэмульгирования в больших масштабах осуществляют в нефтяной, резиновой и молочной промышленности. [c.331]

chem21.info

Поверхностно-активные вещества | Нефтехимия | Neftegaz.RU

Поверхностно-активные вещества - химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность - способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз - это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю.

Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация).

В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы.

Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ.

Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.

Теоретически любое химическое соединение, имеющее в молекуле гидрофильные и гидрофобные участки, будет поверхностно активным.

Однако в действительности только некоторые из них являются эффективными моющими средствами, стабилизаторамиэмульсий и пен, пленкообразователями и т. д.

По своему применению ПАВ данного класса делятся на смачиватели, солюбилизаторы, эмульгаторы, моющие агенты, пенообразователи.

По химическим свойствам они разделяются на:

анионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием отрицательно заряженных ионов; катионные ПАВ - в водном растворе распадаются с образованием положительно заряженных ионов; амфотерные ПАВ - в водном растворе, в зависимости от рН среды, могут проявлять катионные (в кислой среде рН<7) или анионные (в щелочной среде рН>7) свойства; неионогенные ПАВ - в водном растворе не образуют ионов.

Упрощенно действие поверхностно активных веществ можно описать следующим образом.

Благодаря тому, что ПАВ обладают поверхностной активностью, они снижают поверхностное натяжение воды, поэтому загрязнение лучше отстает от поверхности (кожи, волос).

Что и обеспечивает перевод загрязнений в раствор, т. е. отмывку загрязнений.

Происходит это благодаря тому, что молекула ПАВ имеете двойственную структуру один ее конец гидрофильный (т.е. любит воду) другой липофильный (т.е. любит жир).

Анионные ПАВ, отвечают за моющую способность любого щелочного мыла (детского, ручной работы, банного, туалетного и т.п.), а также большинства шампуней и жидких мыл.

В моющих средствах жирорастворимая часть молекулы анионного ПАВ связывает и обволакивает частицы грязи в секрете сальных желез, которые затем вымываются водой.

Одновременно водорастворимая часть молекулы ориентирует эти частицы в сторону от кожи, несущей отрицательный заряд.

При этом жирные загрязнения попадают внутрь молекулы ПАВ, благодаря чему не оседают на поверхности снова.

А уходят вместе с водой, удерживаясь в ней благодаря гидрофильной части.

Первое ПАВ - мыло - «живет» уже почти 4000 лет, однако с 50-х годов его несколько потеснили моющие и чистящим средства на основе алкилбензолсульфоната.

Тем не менее, в мире потребляется ежегодно 9 млн. т мыла.

Таким образом, мыло остается наиболее распространенным в мире ПАВ.

neftegaz.ru

Эффективность вытеснения нефти раствором поверхностно-активного вещества

, принятой в 1960 г. на III Международном конгрессе по ПАВ в Кельне, все ПАВ по химической природе делят на неионогенные, т. е. не диссоциирующие на ионы (НПАВ) в водных растворах, и ионогенные, которые в воде распадаются на ионы, как обычные электролиты. Ионогенные ПАВ, в свою очередь, подразделяют на анионактивные (АПАВ), катионактивные (КПАВ), амфотерные и цвиттер-ионные.

Ионогенные ПАВ в водном растворе диссоциируют: анионные - с образованием отрицательно заряженных поверхностно-активных ионов; катионные - с образованием положительно заряженных поверхностно-активных ионов; амфолитные - с образованием соединений, которые в зависимости от характера среды обладают анионо- или катионоактивным характером. Неионные ПАВ в водном растворе не образуют ионов. Их растворимость обусловлена функциональными группами, имеющими сильное сродство к воде.

В отдельную группу выделяются высокомолекулярные (полимерные) ПАВ, состоящие из большого числа повторяющихся звеньев, каждое из которых имеет полярные и неполярные группы.

По растворимости в воде и маслах ПАВ подразделяют на три группы: водо-, водомасло- и маслорастворимые.

Водорастворимые ПАВ состоят из гидрофобных углеводородных радикалов и гидрофильных полярных групп, обеспечивающих растворимость всего соединения в воде. Характерная особенность этих ПАВ - их поверхностная активность на границе раздела вода - воздух.

Водомаслорастворимые ПАВ применяют в основном в системах нефть - вода. Гидрофильные группы в молекулах таких веществ обеспечивают их растворимость в воде, а достаточно длинные углеводородные радикалы - растворимость в углеводородах.

Маслорастворимые ПАВ не растворяются и не диссоциируют (или слабо диссоциируют) в водных растворах. Помимо разветвленной углеводородной части значительной молекулярной массы, обеспечивающей растворимость в углеводородах, маслорастворимые ПАВ часто содержат гидрофобные активные группы. Как правило, эти ПАВ слабо поверхностно-активны на границе раздела жидкость - воздух.

Вопрос о применении ПАВ для увеличения нефтеотдачи также решался неоднозначно на разных этапах развития внедрения МУН. После 80-х годов XX века, когда была подвергнута научному сомнению состоятельность заводнения с неионогенными ПАВ (НПАВ), потребовалось еще почти два десятилетия для того, чтобы доказать, что применение ПАВ не только один из наиболее эффективных методов повышения нефтеотдачи, но и то, что заводнение с НПАВ дает максимальный эффект, если внедряется с начала разработки. Этот вывод подтвержден результатами промысловых испытаний на опытных участках некоторых площадей Ромашкинского нефтяного месторождения.

Сегодня уже нет никаких сомнений в том, что применение ПАВ в различных технологиях повышения нефтеотдачи пластов является наиболее предпочтительным с точки зрения сохранения коллекторских свойств продуктивных пластов, влияния на процесс подготовки и транспортирования нефти. Это определяется многоплановым механизмом действия ПАВ:

. Добавка ПАВ в воду снижает межфазное натяжение воды на границе с нефтью. При низком межфазном натяжении капли нефти легко деформируются и фильтруются через сужения пор, что увеличивает скорость их перемещения, в пласте. К тому же при концентрации ПАВ выше ККМ (критической концентрации мицеллообразования) низкое значение межфазного натяжения на границе раствор - нефть будет способствовать солюбилизации нефтяных компонентов в растворе ПАВ.

. Добавка ПАВ в воду за счет снижения поверхностного натяжения уменьшает краевые углы смачивания, т.е. увеличивает смачиваемость породы водой. Гидрофилизация в совокупности со снижением межфазного натяжения приводит к сильному ослаблению адгезионных взаимодействий нефти с поверхностью породы.

. Водные растворы ПАВ проявляют моющее действие по отношению к нефти, покрывающей поверхность породы тонкой пленкой, способствуя разрыву пленки нефти. Адсорбируясь на поверхности раздела нефти с водой и вытесняя активные компоненты нефти, создающие на поверхности раздела адсорбционные слои с высокой прочностью, ПАВ облегчают деформацию менисков в порах - капиллярах пласта. Все это, увеличивает глубину и скорость капиллярного впитывания воды в нефтенасыщенную породу. Под действием ПАВ интенсивнее происходит диспергирование нефти в воде, причем ПАВ стабилизируют образующуюся дисперсию. Размеры нефтяных капель уменьшаются. Вероятность их коалесценции и прилипания к твердой поверхности снижается. Это ведет к значительному повышению относительной фазовой проницаемости пористой среды для нефти и воды.

. Лучшее вытеснение нефти водой, содержащей ПАВ, связано также с сильным влиянием ПАВ на реологические свойства нефти. Введение ПАВ в нефть приводит к изолированию микрокристаллов парафинов и разрушению пространственной структуры, образуемой ими, а также к внедрению ПАВ в ассоциаты асфальто-смолистых веществ, следствием чего является снижение степени агрегирования АСВ (асфальто-смолистых веществ) в растворе низкомолекулярных углеводородов и уменьшение вязкости нефти.

Начало применения ПАВ в нефтепромысловой практике относится к 50-ым годом XX века.

За прошедшие 50 лет сложился широкий спектр ПАВ, применяемых для увеличения нефтеотдачи: сульфонолы; сульфоэтоксилаты ОЭАФ [21], алкилсульфоиаты, реагенты ряда ОП (ОП-4, ОП-10) оксиэтилированные алкилфенолы (неонолы АФ9-4, АФ9-6, АФ9-10, АФ9-12) и др. Причем первоначально указанные ПАВ использовались индивидуально, а теперь пре

www.studsell.com