Смачивание и капиллярность. Смачивает ли нефть воду


Смачивание и капиллярность | Физика

Молекулы разных веществ притягиваются друг к другу с разной силой. Пронаблюдаем это на опыте.

Подвесим на тонкой пружине стеклянную пластину и поднесем к ней снизу сосуд с водой (рис. 75, а). Когда пластина коснется воды, начнем поднимать ее вместе с пружиной вверх. Мы увидим, что пластина как бы прилипла к воде и продолжает оставаться на ее поверхности, несмотря на то что пружина растягивается все сильнее и сильнее (рис. 75, б). Когда сила упругости пружины превысит силу межмолекулярного притяжения, удерживающую пластину на поверхности воды, пластина оторвется от воды (рис. 75, в). При этом на нижней поверхности пластины останется тонкий слой воды. Наличие этого слоя на стекле говорит о том, что разрыв произошел не в местах соприкосновения молекул воды с молекулами стекла, а там, где молекулы воды соприкасались друг с другом. Отсюда следует, что сила притяжения молекул воды друг к другу слабее силы притяжения молекул воды к стеклу. В тех случаях, когда молекулы жидкости притягиваются к молекулам твердого тела сильнее, чем друг к другу, жидкость растекается по твердому телу и образует на его поверхности тонкую пленку. Растекание жидкости по поверхности твердого тела называют смачиванием этого тела.

Так, например, вода смачивает стекло, дерево, кожу и многие другие вещества.

Если, однако, опустить в воду пластину, изготовленную не из стекла, а, например, из воска или парафина, то, вынув эту пластину из воды, мы найдем ее сухой. Это означает, что вода не смачивает воск и парафин. Вода не смачивает также все жирные поверхности.

Несмачиваемость объясняется тем, что молекулы жидкости сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам твердого тела.

Когда жидкость не смачивает твердое тело, она не растекается по его поверхности тонкой пленкой, а собирается в круглые капельки. Такие капельки (или шарики) образует, например, ртуть на стекле. Не смачивается ртутью и чугун. А вот золото и цинк ртутью смачиваются.

Явления смачивания и несмачивания учитывают и используют на практике. Мы вытираемся полотенцами, сделанными из ткани, смачиваемой водой. Хорошее смачивание необходимо при крашении и стирке, обработке фотографических материалов, нанесении лакокрасочных покрытий, склеивании различных материалов и т. д.

Водоплавающие птицы смазывают при помощи клюва свои перья жиром, выделяемым особой железой. Поэтому их перья не смачиваются водой, а пух, находящийся под перьями, остается сухим. Благодаря этому птица не мерзнет в холодной воде и удерживается на ее поверхности.

Очень опасны для птиц загрязнения воды нефтью. Нефть смачивает перья птиц, вода проникает в слой пуха, и птица, намокнув, может замерзнуть и утонуть.

Смачиванием обусловлено и такое явление, как капиллярность. Заключается оно в том, что под действием молекулярных сил смачивающая жидкость поднимается вверх по очень тонким трубкам, называемым капиллярами. Латинское слово «капиллус» означает «волос». Отсюда и название тонких трубок — капилляры. Их диаметр составляет миллиметр и менее.

Чем тоньше капилляр, тем на большую высоту в нем поднимается смачивающая его жидкость.

В природе капилляры встречаются довольно часто. Многие из окружающих нас тел имеют пористое строение: они пронизаны множеством мелких, иногда незаметных для глаз капилляров. К таким телам относятся дерево, бумага, кожа, почва, ткань, вата, различные строительные материалы. Вода и другие смачивающие их жидкости, соприкасаясь с такими телами, «втягиваются» в их капилляры и начинают перемещаться по всем направлениям внутри тел. Именно поэтому так быстро намокают кусочки ваты (или сахара), едва коснувшись воды. По этой же причине влага легко проникает в обычные кирпичи, а керосин поднимается по фитилю керосиновой лампы.

Капиллярные явления играют существенную роль в водоснабжении растений и перемещении влаги в почве. В сухую погоду почва ссыхается, и в ней образуются трещины — капилляры. По ним вода поднимается из-под земли вверх и испаряется. Поверхность земли из-за этого высыхает еще больше. Для сохранения влаги внутри земли верхний слой почвы разрыхляют. При этом капилляры разрушаются и вода остается в почве.

И наоборот, когда почва слишком влажная, ее укатывают. Капилляры в ней делаются тоньше, и глубина, с которой поднимается по ним жидкость, увеличивается. Поднимаясь наверх, вода испаряется, и почва постепенно высыхает.

1. Опишите опыт, в котором наблюдается смачивание стекла водой. 2. Приведите примеры жидкостей, смачивающих и не смачивающих те или иные твердые тела. 3. Как объясняются явления смачивания и несмачивания на основе представления о взаимодействии молекул? 4. Почему маленькие капли росы на листьях некоторых растений имеют форму шариков, тогда как на листьях других растений роса растекается тонким слоем? 5. Для чего водоплавающие птицы смазывают свои перья жиром? 6. Что представляют собой капилляры? 7. Почему растекаются чернила при письме на бумаге плохого качества? 8. Почему мокрые руки плохо вытираются шелковой тканью? 9. На чем основаны такие способы регулировки водного режима почвы, как прикатка и боронование? 10. Почему два сухих листочка бумаги не слипаются, если их приложить друг к другу, а смоченные водой слипаются? 11. Слипнутся ли два листочка бумаги, если один из них смочить водой, а другой — растительным маслом? Почему?

phscs.ru

Смачивание вытеснение нефти - Справочник химика 21

    Другой физико-химический показатель эффективности действия ПАВ — косинус краевого угла смачивания со5 0 — используют при анализе тройных гетерогенных систем типа жидкость — жидкость — твердое тело, жидкость — газ — твердое тело, при процессе вытеснения нефти это система нефть — вода — горная порода. Использование параметра СО5 0 вызвано тем, что прямое измерение поверхностного натяжения твердого [c.67]     Согласно современным представлениям о механизме вытеснения нефти ПАВ, добавляемые в нагнетаемую воду, должны 1 — способствовать смачиванию поверхности поровых каналов вытесняющей водой 2—уменьшать поверхностное натяжение на границе нефть — вода 3 — вытеснять нефть с поверхности породы 4 — диспергировать нефть в потоке воды, т. е. добавление ПАВ уменьшает капиллярное сопротивление движению водонефтяных смесей и переводит связанную с породой нефть в свободное состояние. Это достигается при адсорбции на поверхностях раздела ПАВ, которые резко снижают поверхностное натяжение системы нефть — [c.69]

    Влияние магнитной обработки природной и технической воды на коагуляцию, смачивание и фильтрацию используют для существенного улучшения вытеснения нефти из смеси песка и глины. В результате обработки увеличиваются безводный период и полнота вытеснения. При значительном содержании глины в песке отмечаются повыщение коэффициента продуктивности и сокращение продолжительности вытеснения. При магнитной обработке улучшается обезвоживание водных эмульсий, снижается соленость и возрастает скорость расслаивания. [c.190]

    По мере вытеснения нефти и уменьшения ее содержания в поровом пространстве возможность столкновения глобул и нх коалесценция уменьшаются, в результате чего дисперсность подвижной части нефти в поровом пространстве возрастает. Как указывалось выше, капли очень малых размеров могут вести себя почти как твердые частицы, если величина поверхностного натяжения большая, а защитный слой обладает достаточной механической прочностью. При застревании этих капель в сужениях пор необходимы большие усилия для их деформации и проталкивания. Чем больше поверхностное натяжение и механическая прочность адсорбционного слоя, тем при больших размерах капля становится мало деформируемой. Вместе с тем, чем меньше поверхностное натяжение, тем интенсивнее процесс диспергирования и выше конечная степень дисперсности вытесняемой нефти. С увеличением краевых углов смачивания, наоборот, дисперсность уменьшается. Более благоприятными становятся условия укрупнения капель и образования линз. [c.90]

    Процесс вытеснения нефти водой с твердой поверхности в значительной мере определяется механизмом избирательного смачивания. [c.118]

    Хотя в реальных условиях вытеснения нефти водой и в других процессах добычи нефти равновесные краевые углы смачивания, по-видимому, не существуют, нельзя отрицать важность определения этого показателя. По величине краевых углов смачивания можно судить о молекулярной природе нефти, воды и твердой поверхности, а также об изменении их поверхностных свойств при добавках к ним различных ПАВ, можно дать качественную оценку показателей процесса вытеснения нефти водой и др. [c.121]

    Так, рассматривая задачи, связанные с предотвращением отложения парафина в трубах при движении в них водо-нефтянои смеси, можно сделать вывод, что при заданных дисперсности нефти и условиях ее коалесценции поверхность труб будет отмываться от нефти тем меньше, чем больше краевой угол смачивания. При бурении нефтяных скважин с применением эмульсионных растворов чем больше при прочих равных условиях краевой угол смачивания, тем меньше количество проникающей в пласт воды и глубина ее проникновения. С увеличением краевого угла смачивания вода вытесняется из призабойной зоны нефтью быстрее. и в больших количествах. С величиной краевого угла смачивания связано обращение фаз эмульсии. Так, например если стенки трубы хорошо смачиваются нефтью, то это способствует обращению фаз эмульсии. Чем лучше смачивается порода нефтью, тем более вероятно образование в ней гидрофобной эмульсии, вызывающей большее сопротивление вытеснению нефти водой и т. д. [c.121]

    Водорастворимые ПАВ, когда они уменьшают краевой угол смачивания, способствуют быстрому разрыву пленки нефти ня твердой поверхности и интенсивному растеканию капли воды по ней. Время гистерезиса смачивания в этом случае резко убывает. При прилипании капли нефти к твердой поверхности водорастворимые ПАВ препятствуют ее растеканию по ней, так как увеличивают время гистерезиса. Все это увеличивает скорость вытеснения нефти водой и уменьшает скорость проскальзывания воды относительно нефти. [c.123]

    Противоположный процесс должен происходить при вытеснении нефти водой (случай наиболее частый при геофизических исследованиях). С увеличением содержания карбонатов в породе и других минералов, плохо смачивающихся водой, на которых возможна химическая фиксация активных компонентов нефти, остаточная нефть будет находиться преимущественно в пленочном состоянии. С увеличением же содержания минералов, хорошо смачивающихся водой (кварц, глина), — в капиллярно-удерживаемом. Так как с возрастанием активности нефти смачивание пород ею улучшается, то возможность разрыва водной прослойки возрастает, и поэтому поверхность, занятая пленочной водой, уменьшается. [c.134]

    В процессе вытеснения нефти поверхностно-активные вещества оказывают влияние на следующие взаимосвязанные факторы межфазное натяжение на границе нефть — вода и поверхностное натяжение на границах вода — порода и нефть — порода, обусловленное их адсорбцией на этих поверхностях раздела фаз. Кроме того, действие поверхностно-ак-тивных веществ проявляется в изменении избирательного смачивания поверхности породы водой и нефтью, разрыве и отмывании с поверхности пород пленки нефти, стабилизации дисперсии нефти в воде, приросте коэффициентов вытеснения нефти водной фазой при принудительном вытеснении и при капиллярной пропитке, в повышении относительных фазовых проницаемостей пористых сред. [c.67]

    В механизме вытеснения нефти из однородного пласта велика роль трех параметров на границе раздела фаз поверхностное натяжение вязкость на границе раздела заряд на границе раздела фаз. Краевой угол смачивания играет не менее важную роль. [c.51]

    Особенно часто определяют краевой угол смачивания нефти в водной среде, что необходимо для исследования процессов вытеснения нефти водой (см. гл. X). Кроме того, возможно определение краевых углов при смачивании твердых поверхностей тонкими слоями жидкости [c.57]

    АДГЕЗИЯ, СМАЧИВАНИЕ И ВЫТЕСНЕНИЕ НЕФТИ [c.318]

    Процесс вытеснения нефти. Смачивание лежит в основе процесса вытеснения нефти из пласта. [c.318]

    Поверхностные свойства минералов пласта, смачивание породы нефтью и водой, поверхностные свойства нефти и воды определяют процесс капиллярного вытеснения. [c.323]

    Таким образом, знание особенностей смачивания породы водой и нефтью является необходимым, но еще недостаточным условием процесса вытеснения нефти водой. [c.324]

    В процессах взаимного вытеснения нефти и воды в порах коллектора большое значение имеет адсорбция ПАВ на твердой поверхности (в порах) вблизи мениска. Такая адсорбция может вызвать инверсию избирательного смачивания при повышении нефтеотдачи коллектор должен быть гидрофобизирован вблизи мениска в результате ориентированной адсорбции, особенно при условии химической фиксации полярных групп — анионоактивных на карбонатных щелочноземельных породах или катионоактивных на кварцевых песчаниках или силикатных породах. [c.30]

    Смачивание играет большую роль в сельском хозяйстве и в природе. Капиллярное поднятие глубинных вод в грунтах и почвах обеспечивает существование растительности. Хитиновые покровы оперения водоплавающих птиц предотвращают смачивание перьев благодаря этому птица не тонет. Смачивание частиц грунта водой и возникновение стягивающих сил возле менисков имеет большое значение для прочности грунтов. Взаимное вытеснение нефти и воды в нефтеносных песках и других породах в значительной мере определяется присутствием в водной среде и в нефти поверхностно-активных веществ, влияющих на избирательное смачивание. Нефти,- в которых нет полярных поверхностно-активных веществ, легче вытесняются водой из гидрофильного грунта при наличии таких веществ избирательное смачивание изменяется в сторону вытеснения воды нефтью [117]. Несмачиваемость сухого торфа представляет большую пожарную опасность [346]. [c.212]

    Гистерезис зависит от направления движения периметра смачивания, т.е. от того, происходит ли вытеснение с твердой поверхности воды нефтью или нефти водой (рис. 83). Угол, образующийся при вытеснении нефти водой (02.1), принято называть и а с т у п а ю щ и м, а угол, образующийся при вытеснении воды нефтью (01.2)- -о г с т у п а ю щ и м. При этом отступающий 0,2. наступающий 02,] и статический 0 углы всегда находятся в соотношении 02,1 > 0 > 01.2- [c.172]

    С помощью "оптической скамьи" можно измерить как статические, так и кинетические углы смачивания. Если первые определяют для общей физико-химической характеристики нефтесодержащих пород и смачивающих свойств вод, то кинетические углы важно знать при изучении избирательного смачивания пород в процессе вытеснения нефти водой из пористых сред и для оценки знака и величины капиллярного давления в поровых каналах. [c.174]

    Как было отмечено, за водонефтяным контактом мениски создают многочисленные эффекты Жамена и препятствуют вытеснению нефти. Если среда гидрофильна, в области водонефтяного контакта давление, развиваемое менисками, способствует возникновению процессов капиллярного пропитывания и перераспределения жидкостей. Это связано с неоднородностью пор по размерам. Капиллярное давление, развиваемое в каналах небольшого сечения, больще, чем в крупных порах. В резуль-гате этого на водонефтяном контакте возникают процессы противоточной капиллярной пропитки - вода по мелким порам проникает в нефтяную часть пласта, по крупным порам нефть вытесняется в водоносную часть. Интенсивность этого процесса зависит от свойств пластовой системы, а также от соотношения внешних и капиллярных сил. Когда внешние силы велики (т.е. когда перепад давлений в пласте, под действием которого нефть вытесняется водой, достаточно большой), фронт может передвигаться настолько быстро, что вследствие гистерезисных явлений в гидрофильном в статических условиях пласте наступающие углы смачивания становятся близкими к 90° или больше. При этом процессы капиллярного впитывания на фронте вытеснения затухают или исчезают. Однако в большинстве случаев (при закачке поверхностных пресных вод в пласт) эти процессы на фронте вытеснения нефти водой проявляются в той или иной степени, так как реальные скорости продвижения водонефтяного контакта редко превышают 0,5-1 м/сут. [c.190]

    Нефть в пленочной форме обладает повышенным сопротивлением течению [5]. Вытеснение с твердой поверхности пленочной нефти, если она не разорвана водой, происходит только за счет некоторого уменьшения толщины пленки под действием касательных сил при движении потока воды по поверхности пленок с образованием на этой поверхности капель нефти. Самопроизвольно этот процесс может протекать с уменьшением энергии системы. Свободная поверхностная энергия системы нефть — вода — порода будет меньше, если угол избирательного смачивания воды меньше 90°. Таким образом, пленочная нефть может разрываться водой в тех случаях, когда она вытесняется с твердой поверхности благодаря избирательному смачиванию. [c.97]

    Целый ряд исследований указывает на то, что гидрофильность порол можно увеличить, искусственно повышая пластовое давление, температуру и скорость фильтрации. С повышением давления увеличивается поверхностное натяжение на границе нефти с водой, происходит уменьшение избирательного угла смачивания водой поверхности пор и увеличение капиллярного вытеснения. [c.46]

    С уменьшением дисперсности нефти в поровом пространстве замедляется процесс вытеснения. Объясняется это тем, что давление, приходящееся на единицу массы нефти в линзе, с увеличением ее размера уменьшается, так как масса линзы увеличивается при шарообразной форме в кубе, а поверхность в квадрате. Если линза или капля движутся по смоченной водой поверхности и не прилипают к ней, то движению их препятствуют капиллярное давление и механическая прочность адсорбционного слоя. Чем больше скорость движения, меньше поверхностное натяжение и краевой угол смачивания, тем меньше возможность прилипания капель и линз подвижной части нефти к твердой поверхности. [c.90]

    Представленный механизм вытеснения нефти водой из гидрофильных пластов и результаты исследований указывают на две возможности, позволяющие получить максимальную безводную нефтеотдачу. Первая возможность связана с увеличением скорости нагнетания воды, а вторая — с выбором вытесняющего агента, который обеспечивал бы максимальный микроохват породы и наиболее равномерное его продвижение в поровых каналах разного размера. Иначе говоря, вытесняющая вода должна обладать максимальным поверхностным натяжением (а) и промежуточным значением угла смачивания (0) порядка 45—60°. Как было показано выше, достижение наилучших показателей вытеснения нефти из микронеоднородных пластов, избирательно лучше смачиваемых водой, возможно только при очень высоких, практически не реализуемых скоростях фильтрации. Поэтому на практике более приемлемыхм следует считать второй путь, предусматривающий выбор вытесняющего агента, обеспечивающего максимальный коэффициент микроохвата пласта, т, е, вытесняющий агент с высоким значением о и промежуточным значением 6. [c.94]

    Другим важным критерием, характеризующим нефтевымывающие способности жидкостей, используемых при вытеснении нефти, является способность вод смачивать породу. При прочих равных условиях лучще отмывают нефть воды, хорошо смачивающие порюду продуктивных коллекторов [12]. В зависимости от природы применяемых химических веществ смачивание породы водой может улучшаться или ухудшаться, тем самым влияя на эффективность вытеснения и нефтеотдачи пласта. С этой целью с помощью проектора и гидрофобизированных нефтью капилляров при комнатной температуре определяли действие ацеталей [c.151]

    В целом лучшая нефтеотмывающая способность воды с добавками ацеталей I и И по сравнению с дистиллированной водой и 0,1%-ным водным раствором ОП-10, по-видимому, объясняется их комплексным механизмом действия. Наряду с выс(кой нефтеотмывающей способностью, которая увеличивается с ростом концентрации ацеталей в воде, заметным понижением поверхностного натяжения на границе раздела фаз при концентрациях 1-5%, улучшением смачивания породы водой с добавками веществ I и П, имеет место и переход этих веществ в нефть, способствующий снижению вязкости нефти, что в конечном счете приводит к более полному вытеснению нефти из керна, тогда как действие водных растворов ОП-10 в основном определяется снижением поверхностного натяжения и улучшением смачивания породы водой. По-видимому, снижение вязкости за счет диффузии молекул ПАВ в нефть за непродолжительное время опыта (2-3 сут) не происходит или происходит в очень малых количествах. [c.161]

    Гистерезисные явления играют очень большую роль в процессе вытеснения нефти водой. Нефтерастворимые ПАВ, увеличивая время стягивания периметра смачивания при коалесцентном отрыве капли, затрудняют процесс разрыва пленки нефти. При разрыве же пленки они резко увеличивают время растекания капли воды по твердой поверхности. Во время разрыва пленки воды и прилипания капли нефти к твердой поверхности в водной среде нефтерастворимые ПАВ способствуют быстрому растеканию капли, что затрудняет ее вытеснение и приводит к увеличению скорости проскальзывания воды относительно капли. [c.123]

    Использование П. я. широко и многообразно во мн. отраслях произ-ва. Напр., смачивание играет определяющую роль в вытеснении нефти из пластов, при флотац. обогащении полезных ископаемых, нанесении красок и покрытий, очистке газов от пыли, пропитке строит, и текстильных материалов. Как гомогенное, так и гетерог. образование зародышей новой фазы существенно сказывается на эффективности теплообменных процессов. Эффект Ребиндера используют при бурении горных пород, мех. обработке высокопрочных материалов, измельчении, обусловливая значит. сокращение энергозатрат. Модифицирование пов-сти адсорбц. слоями позволяет гидрофобизировать разл. материалы (произ-во водоотталкивающих тканей, предотвращение слеживания гидрофильных порошков). Смачивание, адгезия, адсорбция изменяют биосовместимость кро- [c.591]

    Продуктивные пласты месторождения Башкортостана сложены премущественно мелкозернистыми песчаниками и алевролитами. Основным породосодержащим минералом является кварц, который по своей природе является гидрофильным. О гидрофильности поверхности пор продуктивных песчаников свидетельствует тот факт, что при полном насыщении порового пространства водой, капиллярного замещения воды нефтью не происходит. Насыщение же порового пространства нефтью почти во всех слз аях приводит к капиллярному замещению водой, т. е. имеет место самопроизвольный процесс капиллярной пропитки. Тем не менее, в продуктивных пластах даже при высоких первоначальных водонасыщенностях возможна гидрофобизация порового пространства нефтью, что обуславливает образование остаточной нефти. Остаточная нефть формируется в продуктивных пластах в результате вытеснения нефти водой. Наличие гидрофобных и гидрофобизированных участков на поверхности поровых каналов коллектора, соприкасающейся с нефтью вследствие адсорбции поверхностно-активных веществ, приводит к смачиванию их нефтью и возникновению граничных слоев с повышенной вязкостью, которые при существующих технологических методах извлечения нефти не участвуют в течении по пласту. [c.125]

    Скорость и вероятность прилипания капель нефти увеличиваются с ростом концентрации в нефти веществ, сильно гидро-фобизирующих твердую поверхность, т. е. с ростом краевого угла смачивания, а также с увеличением размеров капель скорость же коалесценции возрастает с уменьшением прочности адсорбционного слоя ПАВ на поверхности капель нефти. Для уменьшения скорости коалесценции и прилипания капель нефти к твердой поверхности необходимо, чтобы водорастворимые ПАВ приводили к возможно большему уменьшению значения 9 и диспергированию нефти, а также к увеличению прочности адсорбционного слоя ПАВ на поверхности капель. При одном и том же снижении Ов. н при добавке водорастворимых ПАВ время вытеснения нефти водой оказывается тем больше, чем больше 6. [c.44]

    Учитывая значительную роль поверхпостного натяжения и избирательного смачивания в процессах взаимного вытеснения нефти и воды, определяющим свойством ПАВ как добавки в промывочную жидкость для вскрытия продуктивного пласта является его высокая поверхностная активность па границе нефть — вода. Большое значение придается изменению смачиваемости породы под действием ПАВ и сохранению поверхностно-активных свойств при взаимодействии минерализованной пластовой воды с адсорбирующими частицами пород. Кроме того, ПАВ не должно образовывать на границе раздела фаз адсорбционных слоев гелеобразной структуры, так как это вызывает большие гидравлические сопротивления. [c.83]

    Отмеченное многими работами влияние магнитной обработки природной и технической воды на коагуляцию, смачивание и фильтроваигге обусловило целесообразность испытания ирнменимости магнитной обработки для улучшения вытеснения нефти из песчаных пластов [c.252]

    Для двухфазной системы солевой раствор - нефть установлено [22] соотношение между поверхностным зарядом и поверхностным натяжением. Найдено, что кривые электрофоретической подвижности и поверхностного натяжения являются зеркальными отображениями друг друга. Изучение поверхностного заряда системы сырая нефть -водная фаза наводит на мысль о том, что природа и величина зарядов на поверхности твердого тела - важный фактор эффективности процесса вытеснения нефти. Вагнер и Лич [12] и Лич и сотр. [13] предположили, что обращение смачиваемости пористого тела (переход от смачивания нефтью к смачиванию водой) при водной обработке приводит к повыщению добычи нефти. Правильным выбором ПАВ можно селективно изменить краевой угол смачивания (смачиваемость) нефтью поверхности твердого тела (рис. 4.8) и создать таким обрааом более благоприятные условия для вытеснения нефти. Мелроуз и Брбшднер [8], а также Моррои [14] пришли к заключению, что для оптимального извлечения оставшейся нефти с применением заливки, дающей низкое поверхностное натяжение, горная порода [c.68]

    Существует много способов увеличения производительности таких скважин. Один из них основан на вытесненпп нефти из песка и пород водой. Вода подается в скважину под большим давлением и часто нефть выбрасывается из соседних скважин. Для этой цели весьма эффективным является ирименение водных растворов ПАВ. Исследовательские работы в этом направлении только начинаются. Эффект применения ПАВ зависит от нравиль-ного выбора вещества, так как характер нефтеносных пород и песков различен. Роль ПАВ заключается в увеличении избирательного смачивания водой пород и песка для улучшения условий вытеснения нефти. В США для вторичной добычи нефти применяются оксиэтилированные алкилфенолы и амиды жирных кислот [64]. При разработке методов вторичной добычи нефти необходимо учитывать результаты исследований, проведенных А. Б. Таубманом и А. Ф Карецким [65]. [c.46]

    Гистерезис смачивания зависит от скорости перемещения трехфазной границы раздела фаз по твердой поверхности, а также от адсорбции на ней веществ и шероховатости твердого тела.-С увеличением скорости вытеснения нефти водой из капиллярных каналов пористой среды вследствие гистерезисных явлений наступающий угол смачивания возрастает и может стать больше 90 , если даже в статических условиях поверхность капилляра гидрофильна. [c.172]

    Вместе с тем известно, что интенсивность и направление действия капиллярных сил зависят так или иначе от всего многообразия свойств пластовых систем и гидродинамических условий вытеснения. Знак и величина капиллярных сил представляют собой как бы суммарный результат физических свойств и физико-химических характеристик пласта, горных пород и пластовых жидкостей. Это позволяет наметить качественную связь между большинством параметров пластовых систем, условиями вытеснения и нефтеотдачей пласта, так как характер влияния большинства этих параметров на интенсивность и направление действия капиллярных процессов известен (или может быть установлен из большого экспериментального материала, накопившегося в области физики и физико-химии вытеснения нефти из пористых сред). Для этого необходимо прежде всего установить, как анализируемое свойство пласта, жидкостей или всей системы влияет на интенсивность и направление действия капиллярных сил. Если, например, процессы капиллярного пропитывания и перераспределения жидкостей на водонефтяном контакте отрицательно влияют на нефтеотдачу пластов, то лучший результат можно получить при вытеснении нефти водами, развивающими на контакте с нефтью низкое капиллярное давление, т.е. водами, обладающими значением асо50 (натяжение смачивания), приближающимся к нулю. Следовательно, если это предположение справедливо, то лучшая нефтеотдача может быть достигнута при вытеснении нефти из гидрофильных пород водами с низкими значениями поверхностного натяжения. Поэтому изучение процессов вытеснения нефти водой совместно с капиллярными процессами и капиллярными характеристиками пластовой системы - один из путей, позволяющий увязать и одновременно учесть влияние на нефтеотдачу как условий вытеснения, так и большей части физических и физико-химических свойств пластовых жидкостей и пород. [c.193]

    Считается, что основным критерием применимости растворов щелочей для повышения нефтеотдачи при заводнении залежей является степень снижения поверхностного натяжения а на границе с нефтью. С точки зрения роли капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых фед при различных условиях, по-видимому, более целесообразно оценивать пригодность растворов щелочей для повышения нефтеотдачи по уровню натяжения смачивания a osG (здесь 0 - угол избирательного смачивания). [c.211]

    Очевидно, адсорбция породой различного количества асфальтенов приводит не только к различной степени гидрофобности породы, но и к различным свойствам граничного слоя нефти. Следовательно, будет меняться в определенной степени и характер вытеснения. Поэтому следует остановиться на исследованиях Н. Н. Таирова и М. М. Кусакова [175], которые показали, что при изменении давления в системе углеводородная жидкость—вода— кварц, создаваемого метаном, меняется краевой угол смачивания кварца углеводородной жидкостью. [c.177]

    Требования к ПАВ для кислотной обработки нагнетательных скважин отличаются от требований, предъявляемых при обработках эксплуатационных скважин. ПАВ здесь способствуют увеличению гидрофилизирующих свойств отработавшего кислотного раствора. Гидрофилизация породы приводит к уменьшению угла избирательного смачивания для воды, в результате чего капиллярные силы становятся направленными в сторону движения потока кислоты — от забоя в пласт. Это приводит к более полному отмыву нефти в призабойной зоне и облегчению вытеснения ее из пределов ПЗП в глубь пласта. Для нагнетательных скважин высокоактивными являются неионогенные ПАВ. [c.15]

    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]

chem21.info

Влияние смачиваемости породы на эффективность вытеснения нефти водой

из "Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов"

Обобщив обширный экспериментальный материал по изучению кривых относительных проницаемостей, Крейг Ф.Ф. в своей работе [95] приводит типичные кривые относительной проницаемости для системы вода-нефть в гидрофильных и гидрофобных пористых средах. [c.22] С остаточной нефтенасыщенностью проницаемость близка к абсолютной. Естественно, в этом случае резко возрастает обводненность продукции скважин. [c.23] Последнее утверждение подтверждается данными Крейга Ф.Ф. [95] и многих других исследователей. Крейгом Ф.Ф. были рассчитаны показатели процесса заводнения гидрофильного и гидрофобного линейного пласта. В расчет приняты вязкости нефти и воды, равные соответственно 5 и 0,5 сПз. Результаты расчетов приведены на графике рис. 1.3. [c.23] На основе анализа экспериментальных данных можно сделать однозначный вывод из гидрофильного пласта нефть извлекается при более низком водонефтяном факторе и, следовательно, меньшим количеством нагнетаемой воды, чем из гидрофобной среды. Таким образом, при прочих равных условиях вытеснение смачивающей фазы несмачивающей менее эффективно, чем вытеснение несмачивающей жидкости смачивающей. [c.23] К аналогичным выводам приходит и Шейдегер А.Э. [88] на основе анализа многочисленных работ по изучению влияния различных факторов на кривые относительных проницаемостей в системе вода-нефть . [c.23] По этим формулам легко подсчитать, что при прочих равных условиях относительная проницаемость для смачивающей фазы всегда ниже, чем для несмачивающей. Таким образом, можно считать доказанным, что из гидрофобного пласта нефть вытесняется водой значите ьно хуже, чем из гидрофильного. [c.24] Здесь уместно привести представления Шейдеггера А.Э. о процессе вытеснения нефти водой из макро однородной пористой среды. В соответствии с этой концепцией (которая полностью согласуется со всеми экспериментальными данными) при внедрении воды в нефтенасыщенную пористую среду она пробивает себе каналы в нефтяной фазе. При этом в пористой среде образуются языки, которые затем разветвляются и в конечном итоге каждая из фаз образует сеть шнурковых каналов. Каждая из фаз движется на определенном расстоянии от входа по самостоятельным, довольно извилистым каналам (шнуркам). Вода, двигаясь по своим каналам, постепенно увеличивает их объем (водонасыщенность в каждом сечении пласта возрастает), вытесняя нефть вдоль своих собственных каналов до тех пор, пока нефтяные шнурки не разорвутся. В этом случае нефть переходит в подвешенное (неподвижное состояние). Стадия разрыва шнурков зависит от характеристик смачиваемости и вязкости нефти. С увеличением вязкости нефти разрыв сплошности нефтяной фазы наступает раньше. Гидрофильность пористой среды способствует более полному вытеснению нефти через проявление капиллярных эффектов. [c.25] Следует отметить, что все многообразие факторов, проявляющихся через смачиваемость, автоматически воспринимается капиллярными процессами. Кроме того, значения смачиваемости, полученные в процессе капиллярной пропитки, носят динамический характер и наиболее полно отражают действительное состояние поверхности породы. [c.25] Замерить краевой угол 0 в пористой среде в динамике прямыми методами не представляется возможным, так как 0 меняется от точки к точке норового канала и, кроме того, в динамике существенное влияние оказывает гистерезис смачивания. Поэтому нами была сделана попытка, используя данные по противоточной капиллярной пропитке, оценить среднее значение смачиваемости пористых сред при различной водонасыщенности [31]. [c.25] В основу методики был положен принцип двойного опыта , сущность которого состоит в том, что сопоставляются капиллярные процессы, происходящие в условиях неизвестной смачиваемости, с результатами опытов по капиллярной пропитке, в которых смачиваемость предполагается известной. [c.25] Опытами было установлено, что в пористой среде, насыщенной естественной нефтью, смачиваемость поверхности кварцевого песка водой улучшается с увелтением начальной водонасыщенности. Так, ири увеличении количества связанной воды с 3,5% до 18,0% скорость противоточной капиллярной пропитки возрастает примерно в 18 раз, при этом в первом случае Соз0=О,178. [c.26] Экспериментами также установлено, что в случае капиллярного вытеснения углеводородных жидкостей из гидрофильной пористой среды присутствие в порах пласта связанной воды в указанных количествах не оказывает никакого влияния на смачиваемость породы водой. Величина Созб близка к единице. [c.26] Известно, что вода в условиях естественного пласта содержит большое количество растворенных ионов. Взаимодействие воды и ионов с твердой поверхностью в значительной степени изменяет физико-химическое и электрическое состояние твердой поверхности. [c.26] Нефть представляет собой коллоидный раствор смеси неполярных и полярных молекул. Гидрофобизация поверхности породы, в основном, связывается с адсорбцией асфальтенов [1]. Асфальтовосмолистые вещества относятся к классу нейтральных полициклических соединений, содержащих кислород, серу или п то и другое. В химическом отношении смолистые вещества неа тивны, в то же время присутствие кислорода и серы придает им пол. рность, в силу чего эти вещества являются поверхностно-активными. [c.26] Конкуренция сил, стягивающих воду в капилляры и удерживающих воду на твердой поверхности, является одним из факторов, предопределяющих количество гадрофобизированных участков в пористой среде и характер распределения погребенной воды. [c.27] Если допустить, что в разных моделях, составленных из одного и того же песка, геометрия порового пространства воспроизводится, то все многообразие факторов, проявляющихся через смачиваемость, будет автоматически восприниматься капиллярными процессами. Кроме того, значения смачиваемости, полученные в процессе капиллярной пропитки, носят динамический характер и наиболее полно отражают действительное состояние смачиваемости в пористой среде. [c.27] Несмотря на обшрфные экспериментальные исследования по изучению адсорбционных слоев асфальтово-смолистых веществ, нельзя считать, что условия образования этих слоев, их структура и размер до конца изучены. Здесь еще много неясного и противоречивого. Некоторые исследователи [53-55, 58, 80], например, считают, что образующиеся адсорбционные слои асфальтовосмолистых веществ покрывают поверхность породы равномерной тонкой пленкой, толщина которой зависит от величины адсорбции асфальтенов на единице поверхности. [c.27] Большое количество опытов по капиллярной пропитке пористой среды, насыщенной нефтью подтверждают, что поверхность часто сохраняет гидрофильные свойства. [c.28]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Смачивание водой - Справочник химика 21

    Краевой угол зависит от структуры твердого вещества. Последняя определяет характер связей, обнажающихся на твердой поверхности, которая образуется при измельчении. Если на поверхности имеются некомпенсированные сильные (ионные, ковалентные, металлические) связи, она хорошо смачивается водой. Если связи слабые (молекулярные) или компенсированные сильные, поверхность гидрофобна. Вещества с большими значениями 0 обладают естественной флотируемостью. К ним, например, относится сера, для которой 0 = 85- 88°. Большинство же неорганических веществ при смачивании водой имеет небольшие краевые углы. Например [59, 72]  [c.326]     Целый ряд исследований указывает на то, что гидрофильность порол можно увеличить, искусственно повышая пластовое давление, температуру и скорость фильтрации. С повышением давления увеличивается поверхностное натяжение на границе нефти с водой, происходит уменьшение избирательного угла смачивания водой поверхности пор и увеличение капиллярного вытеснения. [c.46]

    Проведенный обзор состояния теории смачивания водой твердых поверхностей, достаточно гидрофильных для того, чтобы краевые углы не превышали бы 30—40°, показывает, что использование изотерм расклинивающего давления П(й) открывает новые возможности теоретических оценок условий смачивания и управления смачиванием. Задачей дальнейших исследований является получение экспериментальных изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок на различных подложках [c.227]

    Чем обусловлено улучшение смачивания водой гидрофобных поверхностей при введении в нее ПАВ  [c.31]

    Для гидрофильных поверхностей теплота смачивания водой больше, чем органическими жидкостями для гидрофобных поверхностей наблюдается обратная зависимость. Для того чтобы исключить из уравнения (19.15) величину удельной поверхности, определяют теплоту смачивания порошкообразных веществ водой [c.314]

    СМАЧИВАНИЕ ВОДОЙ ТВЕРДЫХ ГИДРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.210]

    Во МНОГИХ случаях желательно максимально уменьшать смачивание. Например, для продавливания жидкости через узкие плохо смачиваемые капилляры расход энергии значительно ниже по сравнению с продавливанием через хорошо смачиваемые капилляры. Обработка поверхности, сопровождающаяся изменением ее способности смачиваться жидкостью, называется модификацией поверхности. В качестве гидрофобизирующих (ухудшающих смачивание водой) веществ используют мыла тяжелых металлов и кремнийорганические соединения. [c.50]

    Рассчитайте коэффициент гидрофильности для порошка по следующим данным теплота смачивания водой 1,2 кДж/г, теплота смачивания гексаном [c.179]

    Нефть в пленочной форме обладает повышенным сопротивлением течению [5]. Вытеснение с твердой поверхности пленочной нефти, если она не разорвана водой, происходит только за счет некоторого уменьшения толщины пленки под действием касательных сил при движении потока воды по поверхности пленок с образованием на этой поверхности капель нефти. Самопроизвольно этот процесс может протекать с уменьшением энергии системы. Свободная поверхностная энергия системы нефть — вода — порода будет меньше, если угол избирательного смачивания воды меньше 90°. Таким образом, пленочная нефть может разрываться водой в тех случаях, когда она вытесняется с твердой поверхности благодаря избирательному смачиванию. [c.97]

    Растрескивание при смачивании водой, число гранул из 100 10—40 0 [c.68]

    Текстолитовые подшипники предназначены для работы без смазки и со смазкой, в том числе при смачивании водой. Они могут работать во многих активных средах (органических растворителях, масле, бензине, слабых кислотах и др.). [c.241]

    Удельная теплота смачивания водой, кал/г 74 63 72 [c.17]

    Таким образом, процесс смачивания, как и поверхностное натяжение, зависит от природы и строения элементарных частиц соприкасающихся вешеств, т. е. связан, по существу, с химическим взаимодействием. Так, например, смачивание стекла водой — жидкостью высокополярной—практически неограниченно (0->О), но смачивание водой стекла, покрытого тончайшим слоем какого-либо неполярного вещества, практически отсутствует Жидкие [c.215]

    Степень ионного обмена, % мае. Емкость по парам н-гептана при 20°С, P/Ps =0,1 и 0,5, смЗ/г Теплота смачивания водой, кал/г [c.26]

    Смачивание поверхности твердого тела сопровождается выделением тепла. Чем больше теплота смачивания водой, тем гидрофильнее поверхность. [c.282]

    Неустойчива также суспензия сажи в воде. Но и ее можно сделать устойчивой, добавляя к воде поверхностно-активное вещество. Ориентация молекул будет противоположная (рис. 52). т. е. неполярные углеводородные цепи свяжутся с неполярной поверхностью сажи, а полярные группы, ориентируясь наружу, создадут на поверхности частиц сажи гидрофильные оболочки, обеспечивающие смачивание водой и сольватацию частиц. [c.139]

    Масса порошка для смачивания водой...... [c.179]

    Избирательное смачивание было исследовано П. А. Ребиндером. Рассмотрим это явление более подробно. Представим себе, что поверхность твердого тела находится в соприкосновении с полярной водой и каким-нибудь неполярным углеводородом. Тогда, если вода избирательно смачивает поверхность, т. е. если краевой угол 0, образуемый со стороны воды, О, поверхность называют гидрофильной. Согласно уравнению (VI, 9) этот случай имеет место при условии, когда аг, з > >01,3 или когда 02,3 — Ti, 3 > 0. Избирательное смачивание водой наблюдается обычно, когда разность полярностей между водой и твердым веществом меньше, чем между неполярным углеводородом и твердым веществом. К веществам с гидрофильной поверхностью относятся вещества с сильно выраженным межмолекулярным взаимодействием, например кварц, стекло, корунд, гипс, малахит, т. е. силикаты, карбонаты, сульфаты, а также окиси и гидраты окисей металлов. Из органических веществ в качестве веществ с гидрофильной поверхностью можно указать целлюлозу. [c.157]

    Почему отношение смачивания водой и бензолом определяет гидрофиль-ность и гидрофобность поверхности  [c.291]

    Исследуемое вещество Теплота смачивания водой, кал г Теплота смачивания неполярной жидкостью, кал г Коэффициент 2 [c.151]

    Применение ПАВ в моющих средствах основано практически на всех рассмотренных выше механизмах их действия. Это прежде всего улучшение смачивания водой отмываемой поверхности, особенно важное при отмывании тканей, когда капиллярные силы могут существенно затруднить впитывание растворов моющих средств. При наличии жидких масляных загрязнений важную роль приобретает улучшение избирательного смачивания, содействующее оттеснению загрязнений водой с отмываемой поверхности. Отрыв твердых и жидких загрязнений от поверхности связан с проявлением диспергирующего действия ПАВ и является основной стадией процесса отмывания этому процессу помогают механические воздействия различной интенсивности, всегда используемые в процессах стирки. Важным условием эффективного удаления загрязнений с отмываемых поверхностей является предотвращение их, ресорбции это достигается, с одной стороны, предельно сильной стабилизацией отмытых примесей, а с другой — лиофилизацией отмываемой поверхности — гидрофилизацией при использовании водных растворов СМС. Используемые ПАВ должны быть высоко поверхностно-активными, но при этом их молекулярная растворимость ограничена следовательно, за- [c.302]

    Таким образом, можно сформулировать условия, ведущие к изменению смачивания водой твердых поверхностей. Влиять на вид изотерм П(/1) смачивающих пленок воды можно в основном за счет двух эффектов — зарядовых (Пе) и структурных (П ). Молекулярные силы, зависящие от спектральных характеристик воды и твердой подложки, мало чувствительны к составу водного раствора, температуре и заряду поверхностей. Поэтому для данной твердой подложки значения Пт практически постоянны. Влиять на структурные силы можно посредством трех факторов повышением концентрации электролита и температуры, что ведет к уменьшению структурного отталкивания, а также путем адсорбции молекул ПАВ, что изменяет характер взаимодействия молекул воды с твердой поверхностью. Ухудшение смачивания, необходимое для повышения эффективности флотации, достигается обычно путем адсорбции поногенных ПАВ. При этом важно, чтобы ПАВ избирательно адсорбировалось на одной из поверхностей пленки, придавая ей заряд, обратный по знаку заряду другой поверхности. В этом случае возникают силы электростатического притяжения (Пе[c.217]

    Процессы, способствующие лиофилизации, т. е. усилению сольватации коллоидных частиц, повышают устойчивость золей. Например, природные глинистые минералы при смачивании водой настолько интенсивно сольватируют-ся водой, что распадаются на отдельные частички, образуя довольно устойчивые агрегативно системы. Лиофилизацию поверхности можно вызвать адсорбцией на ней поверхностно-активных веществ. Экспериментально установлено, что в присутствии поверхностно-активных веществ резко повышается порог коагуляции. [c.110]

    Высокая сопротивляемость истиранию делает мягкую резину особетю пригодной для аппаратов, работающих с жидкостями, содержащими в виде суспензий значительные количества взвешенных частиц (насосы, трубопроводы). На химических заводах применяют также резиновые подщипники. Такие иодщипники обладают хорошим сопротивлением истиранию и низким коэффициентом трения при смачивании водой поверхности резины, соприкасающейся с вращающимся валом. [c.440]

    Качественный анализ. Оксид алюминия для хроматографии после смачивания водой приобретает способность сорбировать из водного раствора комплексные соединения различных органических соединений с ионами металлов. Учитывая эти свойства, применяют пропитанные водой колонки из смеси оксида алюминия с органическими соеди-ниями для качественного обнаружения ионов металлов в их смесях. Например, на колонке, содержащей диметилглиоксим, никель образует розово-красную зону, кобальт— желтую зону, расположенную под зоной никеля. Таким способом удается обнаружить 0,4 мкг никеля при разбавлении [c.248]

    Равновесные краевые углы, рассчитанные на основе баланса сил, действующих по периметру смачивания, определяются уравнением Юнга (1.13). Если поверхностное натяженне на границе твердое тело— газ сГг-г больше, чем поверхностное натяжение на границе твердое тело — жидкость ат-мкраевой угол 0р поверхность твердого тела является лиофильной (при смачивании водой — гидрофильной), К материалам с гидрофильной поверхностью относятся, например, кварц, стекло, оксиды металлов. Жидкость не смачивает поверхность, если Стт-г 90°. В этом случае поверхность является лио-фобной (гидрофобной). К материалам с гидрофобной поверхностью относятся металлы, у которых поверхность не окислена, большинство полимеров, а также все органические соединения, обладающие иизко11 диэлектрической проницаемостью. [c.21]

    Потери веса Р при прокаливании и тепловые эффекты Q смачивания водой цементных образцов, гидратированных в различное время [c.145]

    На практике наиболее важен случай, когда смачивающей жидкостью является вода. Плохо смачиваются водой неполярные вещества, например поверхности, покрытые углеводородами. Для улучшения смачивания водой обычно применяют смачиватели — растворимые, хорошо адсорбирующиеся, поверхностно-активные вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе твердое тело — жидкость и одновременно на границе жидкость — воздух. При нанесении на поверхность смачивателя краевой угол, являющийся мерой смачивания, сог пасно уравнению (VI, 9), уменьшается в результате снижения значений О , з и О], а, а смачивание соответственно возрастает. [c.160]

    Измерение краевых углов для различных твердых тел позволяет их разделить по отношению к смачивающей жидкости (см. гл. XVII) на две группы — лиофиль-ные и лиофобные (греческие лиос — жидкость, филос — любовь, фобус — ужас, отталкивание). Это относится и к дисперсным системам, для которых характерно интенсивное взаимодействие дисперсионной среды с поверхностью дисперсной фазы — лиофильные системы (это взаимодействие обусловливается образованием развитых сольватных слоев). Системы с очень слабо выраженным взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды — лиофобные системы, при смачивании водой — соответственно, гидрофильные, хорошо смачиваемые, и гидрофобные, т. е. плохо смачиваемые. При смачивании водой твердые тела в зависимости от их физико-химической природы, в частности горные породы, проявляют как гидрофильные, так и гидрофобные свойства. Например, кварцит, кальцит и т. д.— гидрофильны, а ископаемые угли, сера, пирит и другие сульфиды — гидрофобны. [c.180]

    Для стабилизации эмульспй применяют достаточно высокодисперсные порошки (Пикеринг, 1907). Получаемый тин эмульсий зависит от избирательной смачиваемости твердых частиц одной из фаз (Скарлетт и др., 1927). Если частицы лучше смачиваются масляной фазой, образуется эмульсия типа В/М, в случае лучшего смачивания водой — эмульсия типа М/В. Исследования, проведенные Шульманом и Леем (1954), подтвердили эти выводы. Кроме того, они показали, что в присутствии ПАВ и твердых эмульгаторов образуется эмульсия М/В, если краевой угол, измеренный со стороны водной фазы, почти равен 90 . [c.178]

    Сильно поверхностно-активные вещества (не стабилизаторы) могут быть дезмульгаторами устойчивых эмуЛьсий, т. е. способствовать их расслоению в результате коалесценции капелек. Адсорбируясь сильнее, чем стабилизатор, такие деэмульгаторы вытесняют его с поверхности капелек, но агрегативную устойчивость эмульсий они не обеспечивают, т. е. не могут предотвратить коалесценцию — слияние капелек. Адсорбируясь на твердых поверхностях, например на поверхности частичек пигментов или наполнителей, поверхностноактивные вещества второй группы могут резко изменять молекулярную природу твердой поверхности, т. е. условия ее избирательного смачивания на границе двух антиполярных жидкостей вода — масло. В результате такой ориентированной адсорбции поверхностно-активных веществ происходит гидрофобизация первоначально гидрофильных твердых поверхностей и, наоборот, гидрофилизация первоначально гидрофобных поверхностей. При этом особенно резко выражен эффект гидрофобизации он усиливается химической связью — фиксацией полярных групп поверхностно-активных веществ на соответствующих участках твердых поверхностей. Достаточно длинные углеводородные цепи, ориентированные при этом наружу, вызывают несмачивание такой поверхности водой или избирательное вытеснение воды с такой поверхности неполярной жидкостью (маслом). Такими гидрофобизато-зами являются прежде всего флотационные реагенты-собиратели. 4х задача состоит в том, чтобы в результате избирательной химической адсорбции или соответствующей поверхностной химической реакции понизить смачивание водой поверхности определенных твердых частичек, например минерала. Именно такие частички и прилипают к пузырькам воздуха в суспензии (пульпе) флотационной машины с образованием краевого угла, наибольшее гистерезисное значение которого определяет интенсивность прилипания (силу отрыва). На неокислен-ных металлах и сульфидах такими гидрофобизаторами бывают поверхностно-активные вещества со специфическими химически адсорбирующимися полярными группами, которые содержат двухвалентную серу или фосфор (например, алкил- и арилксантогенаты, тиофосфаты с металлофильными группами). [c.68]

    Следует отметить, что экспериментально определить истинное значение краевого угла смачивания достаточно трудно, а иногда и невозможно. Это связано с тем, что смачивание поверхности сильно зависит даже от следов загрязнений. Смачивание резко изменяется уже при образовании моно-молекулярного слоя, между тем установлено, что толщина граничного слоя воды, например на стекле, достигает 100А и с трудом удаляется даже при нагревании в вакууме при 400-500°С /56/. Больщинство веществ, в том числе металлы, хорошо окисляются даже при контакте с воздухом, и образующиеся окислы резко меняют смачиваемость. На смачивание влияет также шероховатость поверхности, усиливая соответствующую фильность последней. На краевой угол смачивания влияют условия образования поверхности. Так, краевой угол смачивания водой поверхности стеариновой кислоты составляет при охлаждении расплава кислоты в воздухе 85 , тогда как при охлаждении на стекле лишь 47°. На основании всех этих особенностей даже утверждается /43/, что прогноз парафиностойкости поверхности с позиций обычных методов оценки фильности невозможен. [c.101]

    Различие смачивания водой разных поверхностей лежит в основе процессов флотации, широко используемых при обогащении полезных ископаемых. Этот процесс будет подробно рассмотрен в главе XIX. Смачивание играет большую роль и в некоторых других практически валсных процессах. Отмывка, стирка, крашение, беление текстильных волокон и тканей требуют хорошего смачивания. При распылении инсектицидов требуется, чтобы распыляемая л идкость хорошо смачивала поверхность листьев и хитиновый покров насекомых. [c.199]

    Следует подчеркнуть, что в данном случае понятие поверхность, или эффективная поверхность, весьма условно. Так, ее величина зависит от структуры смачиваемой фазы и природы ее поверхности, а также от природы смачиваюш,ей среды. При смачивании водой определяемая величина поверхности зависит от количества атомов с большой электроотрицательностью на единице этой поверхности. Чтобы определить истинное значение удельной поверхности, необходимо предположить, что вода, присоединяясь, образует мономолекулярный слой, и знать плотность заполнения поверхности молекулами воды. Некоторые сведения об этом можно получить, определяя плотность связанной воды, например, измерениями диэлектрической постоянной или по методу Брунауэра, Эммета и Теллера для определения эффективной поверхности по объему пара или газа, который соответствует покрытию поверхности 1 г адсорбента мономолекулярным слоем. [c.113]

    Наименование щелочноземельные элементы связано с принятым еще во времена алхимиков обычаем называть все плохо растворимые в воде соединения землями окись магния MgO — горькоземом окись алюминия AI2O3, которую получали из глины, — глиноземом двуокись кремния SIO2 — кремнеземом и т. д. Поскольку земли СаО, SrO, ВаО при смачивании водой давали щелочную реакцию, эти окислы стали называть щелочными землями, а элементы — щелочноземельными. [c.23]

    Процесс ведут в специальных машинах, представляющих собой сосуды с водой, энергично перемешиваемой пропеллерными мешалками и продуваемой снизу воздухом. При загрузке в машину обогащаемого сырья образуется взвесь измельченных частиц минералов в воде, которая называется пульпой. Через пульпу непрерывно идет поток пузырьков воздуха, всплывающих на ее поверхность. К пульпе добавляют различные реагенты. Реагенты-собиратели, или коллекторы (масла, ксантогенаты), избирательно адсорбируются на поверхности частиц полезного минерала, повышают его гидро-фобность и в ряде случаев смачивают их, изолируя от воды тонкой пленкой. Это приводит к уменьшению смачивания водой таких частиц, благодаря чему они прилипают к пузырькам воздуха и всплывают с ними на поверхность. Частицы пустой породы, например кварцит, хорошо смачиваются водой и оседают на дно флотационной машины. [c.203]

    На технических весах взвешивают 2,5—5 г кристаллического сульфита натрия и 0,37—0,75 г мелкоизмель-ченной серы. Навеску сульфита натрия переносят в круглодонную колбу, приливают 20 мл дистиллированной воды и нагревают на газовой горелке до полного растворения соли. Навеску серы смачивают на часовом стекле несколькими каплями спирта для улучшения смачивания водой и вносят в колбу с раствором сульфита натрия. К колбе присоединяют обратный холодильник и пускают в него техническую воду из водопровода. Раствор в колбе кипятят в течение 45—60 мин на газовой горелке до тех пор, пока вся сера не вступит в реакцию. После полного растворения серы раствор отфильтровывают на воронке Бюхнера. Фильтрат помещают в фарфоровую чашку и выпаривают при 40 °С до появления кристаллов тиосульфата натрия. Затем, охладив содержимое чашки снегом или льдом, отфильтровывают выпавшие кристаллы образовавшейся соли. Полученную влажную соль переносят в предварительно взвешенную чашку Петри, снова взвешивают и по разности весов определяют массу соли. Рассчитывают выход тиосульфата натрия в процентах от теоретического исходя из сульфита натрия. [c.113]

    Помимо краевого угла смачивания, другой мерой гидрофиль-ности поверхности является теплота смачивания, так как гидрофильные поверхности смачиваются водой с положительным тепловым эффектом. По П. А. Ребиндеру, гидрофил ьность поверхности следует характеризовать по отношению теплот ее смачивания водой д и бензолом Для гидрофильной поверхности [c.286]

    Депрессоры — ПАВ или неорганические электролиты, усиливающие смачивание водой тех минералов, которые не должны флотироваться. В (Качестве депрессоров широко используются (крахмал, декстрин, карбоксиметилцеллюлоза и другие вещества-смачиватели. Для предотвращения флотащии пустой силикатной породы применяется жидкое стекло. [c.111]

    Для повышения степени извлечения нефти из пород применяют так называемое законтурное заводнение в ряд вспомогательных скважин, окружающих центральную промысловую, закачивают воду, растворы ПАВ или сложные композиции, называемые мицеллярными растворами (см. гл. VIII, 4), которые улучшают избирательное смачивание водой и тем самым содействуют оттеснению нефти к промысловой скважине. [c.131]

    Однако отнесение большей части теплового эффекта за счет смачивания поверхности образца вполне правомерно, особенно в более позднем периоде гидратации. Подходя с этих позиций к интерпретации результатов, можно отметить, что 1) негидратированный Сз5 имеет очень реакционноспособный поверхностный слой, который химически взаимодействует с полярными веществами, с водой и спиртом, так как столь большой тепловой эффект смачивания никак не может быть оправдан величиной его удельной поверхности, а лишь ее активностью 2) повышение значений Q от образца к образцу, гидратированному более длительное время, свидетельствует об увеличении удельной поверхности в течение первых 10 ч гидратации, что в основном согласуется с данными структурно-сорбционного анализа 3) в дальнейшем, несмотря на продолжающуюся гидратацию, теплоты смачивания практически не меняются. Наибольшие величины теплот смачивания водой составляли не более 10—11 кал1г (исследовались образцы четырехмесячного возраста). Такого же порядка величины свойственны и слоистым глинистым минералам с удельной поверхностью 150—200 м 1г, подтверждает правомерность косвенного определения поверхности гидратированных вяжущих по теплотам смачивания. Но этот вывод отнюдь не противоречит тому факту, что тепловой эффект при смачивании негидратированного вяжущего не может быть отнесен, как это предполагается в работе [246], к теплоте смачивания в том значении, каком принято употреблять этот термин. В этом случае тепловой эффект практически не связан с величиной эффективной удельной поверхности (0,5 м /г), иначе он был бы ничтожно мал. [c.83]

    Потери веса при прокаливании и теплоты смачивания водой палыгорскита, обрабо1анного известью [c.133]

    При составе твердой фазы в цементно-палыгорскитовой смеси 25 1 на долю исходного палыгорскита приходится при смачивании водой 7 кал1г, соответственно потеря его веса составляет 4%. Используя величины Л(3 и АР, при совместном рассмотрении кривых ДТА (рис. 68) можно приблизительно оценить в ходе процесса гидратации удельную поверхность глино-цемента, фазовый состав новообразований, их количество, дисперсность по сравнению с контрольными цементными образцами. Уже после 26 мин при сравнительно небольших потерях в весе значительно увеличивается А(2, что говорит [c.146]

chem21.info

Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых сред

 

Поровое пространство нефтесодержащих пород представляет собой огромное скопление капиллярных каналов, в которых движутся несмешивающиеся жидкости, образующие мениски на разделах фаз. Поэтому капиллярные силы влияют на процессы вытеснения нефти.

За водонефтяным контактом мениски создают многочисленные эффекты Жамена и препятствуют вытеснению нефти. Если среда гидрофильна, в области водонефтяного контакта давление, развиваемое менисками, способствует возникновению процессов капиллярного пропитывания и перераспределения жидкостей.

Это связано с неоднородностью пор по размерам. Капиллярное давление, развиваемое в каналах небольшого сечения, больше, чем в крупных порах.

В результате этого на водонефтяном контакте возникают процессы противоточной капиллярной пропитки – вода по мелким порам проникает в нефтяную часть пласта, по крупным порам нефть вытесняется в водоносную часть. Поэтому необходимо решить, какие воды следует выбирать для заводнения залежей: интенсивно впитывающиеся в нефтяную часть залежи под действием капиллярных сил или слабо проникающие в пласт. Изменяя качества нагнетаемых в залежь вод, можно воздействовать на поверхностное натяжение на границе с нефтью, смачивающие характеристики, а также вязкостные свойства.

Необходимо отметить, что вопрос об увеличении или уменьшении капиллярных сил, так же как и многие другие задачи физики вытеснения нефти водой, не имеет однозначного решения. В условиях зернистых неоднородных коллекторов процессы перераспределения нефти и воды под действием капиллярных сил могут способствовать преждевременным нарушениям сплошности нефти в нефтеподводящих системах капилляров в зоне совместного движения нефти и воды, помогая формированию водонефтяных смесей в поровом пространстве, что сопровождается значительным уменьшением нефтеотдачи. В трещиноватых коллекторах нефтеотдача блоков повышается при нагнетании в залежь воды, способной интенсивно впитываться в породу под влиянием капиллярных сил.

 

www.tehnik.top

Смачивание водой стеклянных поверхностей - Справочник химика 21

Таблица XI, 7. Смачивание стеклянных поверхностей водой и кровью
    Краевые углы при смачивании водой гладких стеклянных поверхностей и стеклянных сферических частиц диаметром 50 мкм имеют следующие значения  [c.234]

    Очистка посуды. Химическую посуду перед употреблением необходимо тщательно вымыть. Особое внимание нужно обращать на чистоту стаканов, так как осадок очень плотно пристает к загрязненным местам поверхности стекла, и в этом случае его трудно перенести количественно на фильтр. Признаком чистоты стеклянной посуды является равномерное смачивание внутренней поверхности стекла. Для проверки в стакан (нли другую посуду) наливают воду и вращательным движением споласкивают стенки затем воду выливают, наблюдая, происходит ли равномерное смачивание стенок сосуда. На плохо очищенных местах смачивания не происходит или на них задерживаются капли. [c.142]

    Погрузим в воду часть стеклянной капиллярной трубки. В результате смачивания образуется искривленная поверхность (мениск) давление под этой поверхностью Р понижено по сравнению с давлением Я у плоской поверхности. В результате возникает выталкивающая сила, поднимающая жидкость в капилляре до тех пор, пока вес столба не уравновесит действующую силу. Поскольку подъем жидкости обусловлен кривизной, можно предположить, что высота подъема тем больше, чем больше кривизна мениска, возрастающая по мере утончения просвета трубки. [c.68]

    По окончании работы все стеклянные приборы, находившиеся в контакте с ОВ, подлежат дегазации. Это производится обработкой соответствующим дегазирующим раствором в течение ночи, причем при погружении посуды в дегазирующий раствор следует обращать внимание на равномерность смачивания всей ее поверхности. После дегазации все приборы должны быть тщательно промыты водой или другими очищающими средствами для удаления остатков дегазирующих веществ, чтобы в дальнейшем их следы не искажали результаты последующих анализов, особенно при определении малых количеств ОВ. Зараженные каучуковые трубки, резиновые и корковые пробки после работы сжигают. [c.22]

    Нефть в пленочной форме обладает резко повышенным сопротивлением течению. Прежде всего это обусловлено малой толш,и-ной пленки. Кроме того, пефть представляет собой структурированную (особенно при достаточно низких температурах) коллоиднодисперсную систему, содержаш ую и истинно растворенные высокомолекулярные соединения (продукты окислительной полимеризации углеводородов), которые также могут образовать прост-ранствепные сетки. Все это вызывает резко повышенную вязкость, особенно при малых градиентах скорости в области неразрушенных структур, когда проявляется и упругость (прочность) на сдвиг. Образование пленочной нефти, несомненно, связано с адсорбцией растворенных в нефти ПАВ на твердых поверхностях. Однако толщина самого адсорбированного слоя во много раз меньше толщины пленочной нефти [6, 8]. Растворенные в нефтях ПАВ могут находиться как в истинном, так и в коллоидном растворах [9]. Вытеснение с твердой поверхности пленочной нефти, если не происходит разрыва ее водой, представляет трудную задачу. В этом случае вытеснение осуществляется только за счет некоторого уменьшения толщины пленки под действием тангенциальных сил при движении потока воды по поверхности пленки и за счет отрыва от этой поверхности частиц нефти. Опыт показывает, что в большинстве случаев пленочная нефть разрывается водой, т. е. вытесняется с самой твердой поверхности (в случае ее гидрофильности) механизмом избирательного смачивания [10]. Так, например, нами наблюдался разрыв водой пленок ряда нефтей Апшеронского полуострова на стеклянных и кварцевых пластинках. Большая часть этих нефтей содержала от 1,5 до 2,5% нафтеновых кислот, асфальтены же почти отсутствовали. Стеклянные и кварцевые пластинки, смоченные этими нефтями, погружали в воду. Пленки нефтей разрывались водой, на поверхности пластинок образовывались капли различных размеров, некоторые из них отрывались от поверхности, другие оставались прилипшими. Было установлено, что чем больше в нефти содержание активных компонентов, тем медленнее разрывается ее пленка и меньшее количество нефти отрывается от поверхности. В аналогичных опытах с нефтью угленосной свиты, содержащей большое количество асфальтосмолистых веществ, пленка на стеклянной пластинке не разрывается ни пресной водопроводной водой (жесткой), ни пластовой высокоминерализованной жесткой водой даже нри оставлении пластинки в этих [c.37]

    Сущность работы. Работу адгезии определяют по формуле (8), если известны поверхностное натяжение на границе с воздухом и краевой угол смачивания жидкостью поверхности твердого тела. Следовательно, в настоящей работе, в которой определяют адгезию воды на стекле, для решения вопроса необходимо измерить краевой угол смачивания стеклянной пластинки водой. [c.24]

    Из курса физики известно, что смачиванием называется явление, проявляющееся в том, что жидкость как бы прилипает к твердому телу. Например, вода смачивает стекло, металлы и другие тела, ртуть смачивает олово, цинк и т. д. В то же время вода не смачивает тела, покрытые жиром, а ртуть не смачивает фарфор, стекло и ряд других тел. Если жидкость смачивает твердое тело, то молекулярное сцепление между твердым телом и жидкостью больше молекулярного сцепления в жидкости, и мениск (кривая поверхности жидкости от греческого слова лунообразный ) смачивающей жидкости вогнутый (вода в стеклянной трубке) в отличие от выпуклого мениска несмачивающей жидкости (например, ртути в стеклянной трубке). Ртуть не смачивает стекло, следовательно, молекулярное сцепление в ртути больше сцепления между молекулами стекла и ртути. Иначе говоря, явление смачивания, возникающее при контакте твердых тел с жидкостями, обусловлено силами молекулярного взаимодействия между ними. [c.174]

    Рассмотрим смачивание при контакте воды с тщательно обезжиренным стеклом. Если стеклянную пластину погрузить в воду, а затем снова вытащить на воздух, на стекле остается тонкий слой воды. Это означает, что силы притяжения жидкости к твердому телу преобладают над взаимным притяжением молекул жидкости. Напротив, при отсутствии смачивания (например, при контакте ртути со стеклом) после аналогичного опыта на твердой поверхности не остается следов жидкости. [c.286]

    Визуальные наблюдения показали, что при отсутствии ПАВ разрыва пленки на поверхности стеклянной пластинки за 24 ч не происходит— пленка лишь утончается и частично разрывается на краях пластинки. При наличии же в воде ПАВ пленка разрывается, причем разрыв пленки и установление равновесных значений краевых углов смачивания для капель нефти после разрыва наступает тем раньше, чем больше концентрация ПАВ в рассматриваемых пределах. В соответствии с этим увеличиваются количества нефти, отмываемой с поверхности пластинки, и скорость отмыва. [c.167]

    Нельзя не упомянуть о недостатках этого носителя слишком малая поверхность некоторых стекол препятствует равномерному смачиванию например, микрошарики некоторых сортов слипаются даже при нанесении 0,06% силиконового масла. Очень интересные работы Яшина, Жданова и Киселева (1963) показывают, однако, что при воздействии кислот и воды на щелочные боросиликатные стекла можно получить поры размером до 10 мм при весьма узком интервале распределения пор. Тем самым можно, очевидно, приблизиться к идеальному типу носителя, который сочетает прочность и правильную геометрию стеклянных шариков с достаточной поверхностью, обеспечиваемой однородными порами диаметром около 10 мм. Вредное влияние групп 31 — ОН, возникающих при обработке водой и кислотой, можно легко устранить путем последующей силанизации .  [c.88]

    Для успешного проведения опытов поверхности должны быть тщательно очищены. Обычные методы химической очистки, например мытье хромовой смесью, не применялось, чтобы избежать порчи полированной поверхности стекла. Пластинка и линза промывались перегнанным спиртом и эфиром с помощью обезжиренной в аппарате Сокслета ваты и затем обрабатывались в тлеющем разряде под стеклянным колпаком. О чистоте поверхностей свидетельствовало полное смачивание их водой после очистки. [c.66]

    Суспензия, содержащая поверхностно-активные вещества, смачивает любые поверхности, в том числе и такие, которые водой не смачиваются. Однако в последнем случае, например при смачивании поверхности спеченного фторопласта-4Д, на этой поверхности должен образоваться слой, состоящий из ориентированных определенным образом молекул поверхностно-активного вещества, на что требуется некоторое время. Этот процесс носит название привыкания практически это выражается в том, что смачиваемая поверхность должна быть погружена в суспензию на несколько минут. Процесс привыкания ускоряется при проведении по поверхности кистью или стеклянной палочкой. [c.176]

    При опускании тонкого стеклянного капилляра в воду (рис. 33,а), краевой угол смачивания близок к нулю, вследствие чего мениск вогнутый, давление Р, определяемое по формуле (IV.4), более низкое, чем при плоской поверхности в результате мениск поднимается на высоту к, при которой вес поднятого столба жидкости уравновешивает разность давлений между обеими поверхностями. При погружении капилляра в несмачивающую жидкость (рис. 33,6) происходит, напротив, опускание уровня жидкости в капилляре. Измерение высоты капиллярного поднятия также используется для измерения величины поверхностного натяжения жидкости. [c.71]

    Величина угла смачивания зависит от того, какая поверхность твердого тела, сухая или предварительно смоченная, приходит в соприкосновение с жидкостью. Например, при погружении сухой стеклянной пластинки в воду угол смачивания больше, чем при вынимании пластинки из воды. Это явление носит название гистерезиса смачивания. Природа его не вполне ясна. Возможно, что этот гистерезис обязан своим происхождением адсорбции поверхностью твердого тела вещества, в том числе и воздуха. [c.18]

    Внутренние стенки стеклянных сосудов должны иметь полную смачиваемость водой и применяемыми растворами. На стенках сосудов не должно образовываться отдельных капель воды, что является признаком плохого смачивания стекла водой или раствором. Пленка жидкости должна без разрывов покрывать всю внутреннюю поверхность стеклянного сосуда. Нёсмачиваемость стенок сосуда обусловлена сорбированностью на поверхности стекла различных жиров и жироподобных веществ, которые легко попадают из окружающего пространства. Хорошими очищающими от жира и моющими средствами являются хромовая смесь, концентрированные минеральные кислоты, щелочи и т. д. [c.465]

    Условия избирательного смачивания могут определяться целым рядом факторов. Так, Р. М. Дворецкая установила, что на выживание того или иного тина эмульсии оказывает влияние характер взаимодействия жидкостей, образующих эмульсию, с твердыми поверхностями [15]. Такими твердыми поверхностями являются как стенки сосуда для приготовления эмульсии, так и случайно или заведомо введенные твердые тела. В стеклянных сосудах, где вода является лучшим смачивателем, нежели масло, легче образуются эмульсии прямого типа, в пластмассовых сосудах — обратные. Было также установлено, что при введении в дисперсную систему кусочков пластмассы можно получить эмульсию обратного типа, даже при изготовлении ее в стеклянной посуде. Введенные кусочки пластмассы смачиваются лучше масляной фазой, что и затрудняет переход ее в диспергированное состояние. Этот факт проливает свет и на причину обращения фаз при добавлении электролита с одноименными что и в эмульгаторе катионами. [c.113]

    С явлением образования на поверхности стекла новых кремнекислых соединений при взаимодействии поверхности его с солевыми растворами, особенно часто сталкиваются на практике. При длительном хранении растворов солей в калиброванной стеклянной аппаратуре и мерной химической посуде смачивание стенок сосудов ухудшается, что нарушает точность работы с ними. Аналогичные явления наблюдаются иногда и при заполнении стеклянных уровней различными растворами, поэтому приходится тщательно выбирать стекло, чтобы обеспечить отсутствие взаимодействия его с наполняющими растворами. Разрушающее действие хлоридов и их смесей и образование поверхностных пленок иного состава, чем основная масса стекла, наблюдается также при попадании капель морской воды на внешние поверхности стеклянных деталей оптических приборов. [c.24]

    Капиллярное давление может оказывать существенное влияние на сцепление частиц, разделенных тонкой прослойкой смачивающей жидкости. Пусть, например, между двумя стеклянными пластинами находится тончайший слой смачивающей жидкости (воды). Для отделения смоченных пластин друг от друга нужно приложить заметно большее усилие, чем для отрыва сухих. Различие вызвано тем, что благодаря смачиванию поверхность жидкости в зазоре между пластинами принимает на краях вогнутую форму, поэтому давление между пластинами оказывается меньше атмосферного. Различие давлений создает силу, сдавливающую пластины. Тем самым капиллярное давление способствует повышению прочности тонкодисперсных пористых структур. [c.31]

    Ячейки бывают с разделенными пространствами для электродов (каждый электрод имеет свое отделение) и без разделенных пространств. Ячейки делают либо цельнопаянными, тогда пространства разделяют при помощи диафрагм (обычно стеклянных фильтров), либо сборными, где отдельные сосуды для электродов соединяют при помощи стеклянных кранов. Краны при работе ячеек обычно закрыты, электрический контакт осуществляется через тончайший слой раствора, образованный в результате смачивания раствором притертых поверхностей муфт и пробок кранов. В качестве смазки притертых поверхностей шлифов, кранов, фланцев, а также жидкости для затворов, используют только рабочие растворы (электролиты). В некоторых затворах применяют металлическую ртуть, залитую рабочим раствором или дважды перегнанной водой (бидистиллятом). [c.217]

    Тончайшие, даже мономолекулярные, слои поверхностно-активных соединений, таких, например, как жиры, на гидрофильных твердых поверхностях сильно увеличивают угол смачивания их водой. Эго видно уже из того, что обычные стеклянные поверхности (посуда, оконное стекло и т. д.) плохо смачиваются водой из-за находящейся на их поверхности жирной пленки. 1Лри удалении этой пленки вода хорошо смачивает стекло (0=0 ). Подобным же образом действуют [c.21]

    Зимес произвел ряд точных измерений на воздушных пузырьках в воде при очень малой скорости подвода газа через стеклянные дюзы, устанавливавшиеся вертикально отверстием кверху. Края дюз он гладко шлифовал и очищал хромовой смесью, чтобы обеспечить смачивание. Наоборот, внутреннюю поверхность на 1 см от устья он покрывал силиконовым лаком. В результате он получил прямую пропорциональность между объемами пузырьков и диаметрами отверстий, что подтверждает правомочность уравнения (1) для малых отверстий при малых скоростях газа. [c.172]

    Из табл. 37 видно, что величина устанавливающейся адгезии в гораздо большей степени зависит от взаимодействия между поверхностью и реакционноспособными группами полимеров, чем от способности раствора полимера смачивать склеиваемые поверхности. Так, адгезия бутваро-фенольного полимера увеличивается к стеклу, модифицированному ЗпСЦ, так как становится возможным взаимодействие его полярных групп с Зп(ОН)2 (образовавшейся в результате гидролиза 8пС1г молекулами воды на поверхности стекла) или с сильно поляризуемыми ионами 8п +. В то же время смачивание такой модифицированной стеклянной поверхности водой и спиртом (нами применялись спиртовые растворы бутваро-фенольного полимера) ухудшается по сравнению с чистой поверхностью. Улучшение же адгезии полистирола (несмотря на резкое ухудшение смачиваемости) к поверхности стекла, модифицированной органохлорсиланом, связано, по-видимому, с тем, что в результате такой модификации поверхность стекла из гидрофильной становится гидрофобной, что и обусловливает повышение адгезии неполярного полистирола. [c.195]

    При смачивании поверхностей кварца или стекла водными растворами поверхностноактивных веществ было обнаружено необычное явление увеличения толщины пленки жидкости, прилипшей к поверхности. Опыт заключался в следующем стеклянную поверхность погружали в испытуемую жидкость— воду или водный раствор поверхностноактивного вещества и под ней образовывали пузырек воздуха. В этих условиях пленка раствора оставалась в контакте с поверхностью между стеклом и пузырьком. Равновесная толщина такого слоя жидкости, измеренная интерферометром, оказалась равной для чистой воды примерно 200 А, в разбавленном же растворе гексадецилсуль-фата она возрастала не меньше чем в 5 раз—до 1000 А [79]. Этот эффект влияния поверхностноактивных веществ на толщину жидких пленок у твердой поверхности был подтвержден фактом повышения коэффициента теплопередачи при кипении растворов поверхностноактивных веществ по сравнению с чистой водой [80]. [c.338]

    Стеклянную посуду сначала моют водопроводной водой, применяя ерши (см. рис. 2, е). Если после сливания воды на стенках посуды остаются несмытые пятна, то в сосуд наливают небольшое количество какой-нибудь моюш,ей жидкости и вращают сосуд таким образом, чтобы вся его внутренняя поверхность была смочена этой жидкостью. Спустя немного времени моющую жидкость сливают в сосуд для хранения, а стенки очищаемого сосуда снова промывают водой до тех пор, пока они не станут чистыми, что узнают по равномерному смачиванию стенок сосуда водой. Иногда в отмываемый сосуд кладут кусочки бумаги, наливают воды и взбалтывают бумагу с водой. Это помогает удалению загрязнений, которые плохо отмываются водой. Вымытую посуду ополаскивают небольшими количествами дистиллированной воды. [c.32]

    Экстракционная аппаратура [496] представляет собой трубку, размеры которой зависят от типа целлюлозной пульпы. Верхний конец трубки расширен в форме воронки для облегчения перенесения материала в грубку нижний конец суживается и заканчивается трубочкой из поливинилхлорида с винтовым зажимом или краном. Внутреннюю поверхность стеклянной экстракционной трубки обрабатывают дихлордиметил-силаном (СНз)251С12 с целью предотвращения смачивания ее водой. Для набивания целлюлозной пульпой трубку наполняют наполовину эфиром , содержащим 12,5% (по объему) НКОз, если определяют торий в случае необходимости определения урана и тория в одном образце используют эфир, содержащий 3% (по объему) НЫОз. Затем вносят целлюлозу небольшими порциями, уплотняя каждую из них стеклянно палочкой, конец которой оплавлен в форме плунжера, диаметр которого немногим меньше, чем диаметр трубки. При набивании колонки одновременно пропускают через нее эфир со скоростью около 100 Л1Л в 20 мин. [c.194]

    Стеклянный электрод хранят погруженным в воду или в раствор КС1, так как после высыхания его поверхности нужно, чтобы для смачивания он стоял в растворсхпо меньшей мере день, прежде, чем его можно будет использовать для измерения pH. [c.341]

    Для прямого определения микропримесей металлов в каменном угле образец измельчают в шаровой мельнице, просеивают через сито с размером отверстий 44 мкм и смешивают с деионизированной водой при концентрациях 0,01 — 1%. Для лучшего смачивания угольного порошка водой в смест добавляют несколько капель 10%-иого раствора ПАВ тритона Х-100. Полученную суспензию перемешивают мешалкой с покрытием из фторопласта п вводят в воздушно-ацетиленовое лламя спектрофотометра 1Ь-153 обычным порядком. В качестве эталонов используют водные растворы. Натрий и железо определяют по эмиссионным спектрам кальций, цинк и никель — по абсорбционным спектрам. При введении в суспензию раствора тритона Х-100 в спектре появляется линия натрия. Это объясняется выделением натрия с поверхности стеклянного сосуда. При горении угольных частиц в пламени появляются оранжевые полоски. Сигналы абсорбции и эмиссии воспроизводятся удовлетворительно, несмотря на сильные шумы. Отношение сигнала к шуму для угольных суспензий примерно вдвое меньше, чем для водных растворов. При определении кальция один образец постоянно давал абсорбционный сигнал в три раза сильнее, чем можно было ожидать, а другой образец при определении цинка — в 10 раз сильнее ожидаемого. Причина этой аномалии не установлена. Степень рассеяния света частицами угля определялась по нерезонансной линии свинца 220,4 нм при концентрациях суспензии 0,8—1,5%. Во всех случаях абсорбционный сигнал едва регистрировался. Авторы рекомендуют для построения градуировочных графиков использовать эталоны в виде суспензий [206], [c.223]

    Для испытания полимерных покрытий при периодическом смачивании в настоящее время применяются различные приборы. Так, С. В. Якубович предложил прибор для испытания покрытий под воздействием воды, ультрафиолетовых лучей и тепла (рис. 109). Он состоит из стеклянной бутыли емкостью 10 л, закрепленной в перевернутом виде. Горло бутылки соприкасается с поверхностью воды, налитой в кристаллизатор, помещенный под штативом. Кристаллизатор соединен через сифон и воронку с двугорлой склянкой. Склянка соединена сифоном с эмалированной ванной, помещенной под ртутно-кварцевой лампой, заключенной в кожух. От ванны отходит металлическая трубка, которая отводит воду в сборник, помещенный на полу. Ток воды молено регулировать зажимом на резиновой трубке, отходящей от ванны. Емкость склянки должна быть в два раза меньше емкости ванны. Образцы помещают на дно ванны и на них нопере- [c.191]

    Имеющиеся данные показывают, что охрупчивание полиэтилена в значительной степени зависит от характера окружающей среды. В качестве примера можно сослаться на убедительные результаты Гаубе [46], полученные для линейного полиэтилена. Он проводил эксперименты при 80 °С на воздухе, в дистиллированной воде, а также в 2%-ном водном растворе эмульгатора. Влияние среды сказывается в смещении крутопадающего участка кривой долговечности таким образом, что наибольшая долговечность наблюдается на воздухе, в воде — несколько меньшая, и минимальная — в растворе эмульгатора. Ни вода, ни эмульгатор не вызывают набухания полиэтилена и тем самым изменения его прочности. Поэтому колебания прочности полиэтилена в различных средах являются следствием смачивания, изменения свободной энергии на границе раздела поверхности образца и окружающей среды. Известно, что изменение свободной поверхностной энергии оказывает влияние на прочностные свойства твердых тел. Например, Смекал [46] установил, что предел прочнрсти при растяжении для стеклянных брусков на воздухе составляет 716 кГ/см , а в воде — 638 кГ/см . Шуман [29] приводит значение предела прочности при растяжении для стеклянных брусков в воде 1110 кГ/см , а в спирте — 1210 кГ/см . Он объясняет это тем, что свободная поверхностная энергия на границе раздела фаз стекло —спирт на 70% больше, чем энергия на границе раздела фаз стекло — вода. [c.194]

    Полимер растворим в толуоле. Однако дальнейшее нагрева-ше при более высоких температурах, в особенности в присутствии хлорного железа, переводит его в нерастворимый, неплавкий полимер, повидимому, в результате образования поперечных связей. Этот тип полимера имеет в частности значение для пропитки стеклянной ткани, для применения в качестве электро-изоляции. Очень интересным для применения свойством метил-силиконтрихлорида и диметилсиликондихлорида является их способность делать поверхности различных материалов не смачиваемыми водой. Если внутреннюю поверхность стеклянной трубки подвергнуть воздействию паров смеси ди- и трихлоридовсили-кона, а затем аммиака, образуется пленка, предотвращающая смачивание стекла водой. Поэтому при наливании воды в такую трубку не образуется мениска. Кусок предварительно высушенной хлопковой ткани был обработан указанным образом и стал настолько непроницаем для воды, что из него можно было сделать пакет для воды. Чистка пакета спиртом, ацетоном или мылом не нарушала несмачиваемости водой. Обработка ди- и три-хлоридами силикона и последующая аммиаком, очевидно, может иметь значение для производства таких изделий, как дождевые плащи, зонтики, тенты, душевые занавески. [c.174]

chem21.info

Новая мембрана с лёгкостью разделяет нефть и воду / Хабр

Разделение воды и бензина

Учёные из Университета Южной Австралии разработали гидрофильное покрытие мембран для разделения нефти и воды, которое принципиально улучшает свойства фильтра и позволяет легко очищать его после использования.

Чем больше мусора выбрасывают жители Земли ежесекундно, тем приятнее встречать новости об изобретении нового способа сделать планету чище. Например, вовсю развивается проект по избавлению Мирового океана от пластика. Вот вам, кстати, видео в тему: кит просит рыбаков помочь ему с застрявшим в пасти пакетом:

Не менее страшные последствия имеет и нефть, разлитая по поверхности воды. Все помнят ужасающую аварию в Мексиканском заливе, где добывала нефть одна из крупнейших нефтегазовых гигантов, британская компания BP. В результате аварии по подсчётам экологов только птиц погибло более полумиллиона.

Учёные уже придумали, как уменьшить поверхность нефтяного пятна. Но после этого нефтяную плёнку всё равно необходимо убрать с поверхности воды. Для этого применяют несколько различных методов — разделение нефти и воды при помощи центробежных сил, фильтрация, адсорбция, механический сбор.

Существующие мембраны, разделяющие воду и нефть, делятся на два типа. Одни – гидрофобные и олеофильные, отталкивающие воду и пропускающие нефть. Но такие фильтры довольно быстро загрязняются нефтью, после чего их нужно либо очищать вредными химическими реагентами, либо использовать новые.

Другие, которые в настоящий момент получают всё больше признания, олеофобные – в смоченном водой состоянии они отталкивают нефть и свободно пропускают воду. Их недостаток – необходимость в аккуратном и полном смачивании перед использованием. Если нефть попадёт на сухой участок фильтра (а это может легко произойти при борьбе с нефтяным пятном), он покроется ею и потеряет свои полезные свойства, и его нужно будет чистить специальными моющими средствами.Уничтожение нефти после локализации

Но австралийские учёные создали мембрану из металлической сетки, покрытой гидрофильным полимером на основе фосфорилхолина. Он, в частности, применяется в медицине для изготовления стентов – каркасов, помещаемых в просвет полых органов (например, сосудов).

Молекулы фосфорилхолина являются цвиттер-ионами, или биполярными ионами. Они электрически нейтральны, но в их структуре есть части, несущие как отрицательный, так и положительный заряды, локализованные на несоседних атомах. Такие молекулы просто «обожают» воду – в биологических системах они создают водный слой на внешней стороне клеток, препятствующий их загрязнению.

Его свойства позволили создать такую мембрану, которая позволяет легко снимать слой нефти с поверхности воды. Для демонстрации её свойств исследователи изготовили пробирку с такой мембраной в крышке и погрузили её в стакан с водой, на поверхности которой был 4-сантиметровый слой нефти. При погружении в нефть та свободно проникает в пробирку, поскольку мембрана изначально была сухой.

Разделение сырой нефти и морской воды (видео вставить не удалось)

Когда мембрана сталкивается с водой, то вода очищает мембрану от нефти, она смачивается и приобретает олеофобные свойства. В результате при поднятии обратно вся нефть остаётся в пробирке, а вода свободно выходит.

По утверждению учёных, такие мембраны можно будет использовать также и в качестве фильтров для производственных предприятий для предотвращения выбросов маслянистых жидкостей в окружающую среду.

habr.com