Die chemische Industrie umfasst die Umwandlung von Rohstoffen wie Öl, Gas, Luft, Wasser, Metalle und Mineralien in Tausende verschiedener Produkte.

Die chemische Industrie ist eine der größten Fertigungsbranchen in den entwickelten Ländern. Die chemische Industrie produziert vor allem Chemikalien wie Polymere, petrochemische Produkte und grundlegende anorganische Chemikalien, die als Upstream-Rohstoffe für andere Unternehmen verwendet werden.

Oberflächenwechselwirkungen und Reaktionsanalyse auf Nanoskala

Chemikalien und ihre Mischungen besetzen alle Aspekte unseres Lebens und sie sind überall vorhanden. In einigen Fällen kann ihr Verhalten in einer bestimmten Umgebung und bei der Begegnung mit bestimmten Oberflächen relevant und interessant sein, da dies das chemische Verhalten beeinflussen kann, das von den Erwartungen abweicht. Nehmen wir zum Beispiel chemische Oberflächenaktive und Polymere, die in unserem täglichen Leben üblich sind, die weit verbreitet in Waschmitteln und anderen Reinigungsmitteln, Rohölgewinnung und Arzneimittelsynthese verwendet werden. Das Verständnis der Stabilität von Oberflächenaktiven und Emulsionen ist besonders wichtig, um die Produktqualität zu gewährleisten.

Polymere werden mehr verwendet als alle anderen Materialien, wie Klebstoffe, Beschichtungen, Schaumstoffe, Lebensmittel, Kosmetik, Kleidung usw.

All diese Bereiche sind in irgendeiner Weise mit der Schnittstellenwissenschaft verbunden. Das bedeutet, dass das Verständnis des Verhaltens und der Eigenschaften der Schnittstelle für das molekulare Design und die Steuerung des Endbenutzers wichtig ist.

Verstehen Sie Ihre Oberflächenmolekularen-Interaktionen vollständig

QSense QCM-D ist ein Echtzeit-Assessment-Instrument für die Analyse von Oberflächenwechselwirkungen, das Ihnen hilft, ein umfassendes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenmolekülen zu erhalten und Phänomene und Wechselwirkungen an der Feststoff-Flüssigkeitsschnittstelle zu charakterisieren, wie Adsorptionsdynamik, Adsorptionsschichtdicke, morphologische Veränderungen und Stabilität der molekular-Oberflächenwechselwirkungen.

[Oberflächenreinigung | Oberflächenaktiv]

Charakterisieren Sie Surfactants?

Als einer der Schlüsselkomponenten von Reinigungsprodukten werden Oberflächenaktive bei der Verbesserung der Reinigungsformelleistung sehr wichtig. Es gibt mehrere Leistungsaspekte, die verwendet werden können, um die Leistung der endgültigen Rezeptur zu charakterisieren, zu bewerten und zu verbessern, um die Schlüsseleigenschaften wie Schaumstoff, die Befeuchtung der zu reinigenden Oberflächen, die Emulsion von Schmutz und die Aufrechterhaltung der Verschmutzung in der Lösung zu verbessern, um eine Wiederabsetzung der Oberfläche zu verhindern. Die Dynamik der Oberflächenaktive an der Schnittstelle ist für die Charakterisierung und Bewertung von entscheidender Bedeutung. Bei der Konstruktion, Anpassung und Optimierung an gewünschte Leistungen und spezifische Bedingungen ist es wichtig, vollständig zu verstehen, wie einzelne Oberflächenaktive, Oberflächenaktive-Kombinationen oder komplexere Waschmittelformulierungen in Echtzeit und im Nanoskala funktionieren. Die Wechselwirkungen zwischen Oberflächenaktiven und bestimmten Flecken sowie die Effizienz der Entfernung als Funktion von Schlüsselparametern wie Konzentration, Wasserqualität und Temperatur sind mit einer verbesserten Produktaktivität, Effizienz und Kosteneffizienz verbunden.

Beurteilung der Effizienz von Oberflächenaktiven Mitteln mit Feuchtigkeit

Die Effizienz von Waschmitteln hängt von ihrer Fähigkeit ab, Oberflächen zu befeuchten, ob es sich um glatte, harte Glasoberflächen oder weich poröse Textilien handelt. Um die Oberfläche zu befeuchten, muss Flüssigkeit ausgebreitet werden. Die Verteilung einer Waschmittellösung auf ein festes Substrat hängt von der Oberflächenspannung der Waschmittellösung und dem Kontaktwinkel zwischen der Lösung und der festen Oberfläche ab. Die Oberflächenspannung der Waschmittellösung wird durch den Zusatz von Oberflächenaktiven beeinflusst und kann mittels eines optischen oder mechanischen Oberflächentensometers gemessen werden. Die Dosierung von Oberflächenaktiven kann durch Messung der kritischen Membrankonzentration (CMC) optimiert werden.

Nach der Ausbreitung der Waschmittellösung muss eine Emulsion der Flecken auftreten, wobei Oberflächenaktive Mittel in diesem Prozess eine Hauptrolle spielen. Oberflächenaktive Mittel helfen auch, den gesammelten Schmutz in der Lösung zu verteilen, um eine Wiederersatzung an der Oberfläche zu verhindern.

Optimierung der Anwendung von Oberflächenaktiven in Waschmittellösungen

Die Optimierung der Dosierung von Oberflächenaktiven für die Reinigungslösung ist wichtig, da die Überdosierung von Oberflächenaktiven sowohl wirtschaftlich als auch umweltfreundlich ist. Die kritische Bündelkonzentration (CMC) ist ein wichtiger Parameter, der häufig zur Optimierung der Oberflächenaktivmittelkonzentration verwendet wird. Da die Entkontaminierungskraft von einmolekularen Oberflächenaktiven beeinflusst wird und nicht von der Anwesenheit von Bündeln beeinflusst wird, kann der CMC-Punkt als Indikator für die gewünschte Menge an Oberflächenaktiven dienen. Der Sigma 700/701 ermöglicht eine vollautomatische CMC-Messung in Kombination mit einem automatischen Verteiler. Da die Messung automatisch erfolgt und keine menschliche Interaktion erforderlich ist, wird die erforderliche Arbeitszeit reduziert.

Anpasst mit Genehmigung von J. Chem. Bildung. 83 (2006) 1147. Copyright ©2014 American Chemical Society

Surfactant-Schnittstellenkrynamik

Verwenden von QSense ® Mit der QCM-D-Technologie gibt es nach Bedarf mehrere Möglichkeiten, das Verhalten und die Leistung von Oberflächenaktiven zu erforschen, zu charakterisieren und zu optimieren. Es kann ein einzelner Oberflächenaktiv, eine Kombination von Oberflächenaktiven oder eine vollständige Rezeptur charakterisiert werden. QSense ® Neben der Bereitstellung eines Reinigungsprofils, der beschreibt, wie ein bestimmtes Oberflächenaktiv, eine Mehrflächenaktivlösung oder eine komplette Rezeptur mit einem bestimmten Material oder einem bestimmten Fleck interagiert, und der zur Bewertung der Entfernungseffizienz verwendet werden kann, kann die QCM-D-Technologie auch die Veränderungen der Dynamik der Oberfläche-Fleck-Wechselwirkung mit Schlüsselparametern wie Temperatur und Oberflächenaktivkonzentration mit hoher Genauigkeit untersuchen. In der Regel können auch die Dynamik und das Verhalten von Surfactants / Surface Interfaces überwacht und charakterisiert werden und morphologische Veränderungen wie Adsorptionsdynamik und Adsorptionsschichten extrahiert werden.

[Oberflächenaktive Mittel und Emulsionen | Oberflächenaktive Mittel]

In fast allen Industrieprodukten werden Oberflächenaktive verwendet, von Reinigungsmitteln über Farben, Kosmetik bis hin zu Lebensmitteln. Oberflächenaktive Mittel können je nach dem System, auf dem sie angewendet werden, als Reinigungsmittel, Feuchtigkeitsmittel, Emulgatoren, Schaumstoffe und Dispersionsmittel verwendet werden. Natürlich vorhandene Oberflächenaktive können auch zu unerwünschten Produkteigenschaften führen. Die Charakterisierung von Oberflächenaktiven ist entscheidend, um die optimale Leistung von Produkten und Prozessen zu gewährleisten.

Oberflächenaktive Stoffe sind in der Regel organische Verbindungen beider Eltern, was bedeutet, dass sie sowohl hydrophile (wasserlösliche) als auch hydrophobe (wasserlösliche) Teile enthalten. Aufgrund ihrer beiden Elterneigenschaften adsorbieren die Oberflächenaktive an der Grenzfläche, wodurch die Oberflächen- und Grenzflächenspannung zwischen den beiden Phasen verringert wird.

In vielen industriellen Prozessen können Oberflächenaktive hinzugefügt werden, um die Leistung der Produkte zu verbessern. Zum Beispiel werden Oberflächenaktive als Reinigungsmittel verwendet, um die Effizienz von Reinigungsprodukten zu verbessern, oder als Feuchtigkeitsmittel in Farben oder Emulgatoren in Lebensmitteln. Ein weiterer Aspekt der Oberflächenaktive sind natürliche Verbindungen als Oberflächenaktive. Dazu gehört Asphalt, das in schwerem Rohöl gefunden wird und eine Vielzahl von Problemen bei der Rohölproduktion verursachen kann.

Adsorption von Oberflächenaktiven an der Gas-Flüssigkeit oder Flüssigkeit-Flüssigkeit-Grenzfläche

Die Effizienz des Oberflächenaktives wird durch die Messung seiner Fähigkeit, die Oberflächenspannung oder die Grenzflächenspannung zu senken und die Emulsion zu stabilisieren, sowie durch die Untersuchung seines hydrophilen und ölphilen Gleichgewichts (HLB) bestimmt.

Durch die Messung der Funktion des Verhältnisses zwischen Oberflächen- und Grenzflächenspannung und Konzentration kann der maximale Wert des Oberflächenspannungs- oder Grenzflächenspannungsabfalls bestimmt werden, den ein gegebenes Oberflächenaktivitätsmittel oder eine given Mischung von Oberflächenaktivitäten erzeugen kann. Dies ist auch aus wirtschaftlicher Sicht wichtig, da die Menge der verwendeten Oberflächenaktive einen direkten Einfluss auf die Kosten des Produkts hat. Auch in Bezug auf die Konzentration von Oberflächenaktiven und die Toxizität von Oberflächenaktiven müssen Umweltfaktoren berücksichtigt werden. Die Messung der kritischen Bündelkonzentration wird in der Regel verwendet, um die optimale Menge an Oberflächenaktiven in einer Präparation zu bestimmen.

[Oberflächenspannung und Schnittstellenspannung herunterladen - was ist es und wie wird es gemessen?]

Adsorption von Oberflächenaktiven auf festen Oberflächen

Es ist wichtig, die Adsorption von Oberflächenaktiven auf festen Oberflächen zu verstehen, beispielsweise bei der Herstellung von Farben, der Wasserfiltration oder der Rohölproduktion. Nehmen Sie zum Beispiel eine Beschichtung, eine komplexe Mischung auf Wasserbasis, die verschiedene Komponenten wie Pigmentpartikel, Polymere und Oberflächenaktive enthält. Pigmentpartikel sind die Farbe, die der Beschichtung gegeben wird, und Polymere erhöhen die Viskosität und Oberflächenaktivität, um die Stabilität und Feuchtigkeit der Beschichtung zu erhöhen. Probleme entstehen, wenn Polymere anstelle von Oberflächenaktiven auf der Pigmentoberfläche bevorzugt adsorbiert werden. Dies führt zu einer Verringerung der Farbe und der Haftung der Trockenfilme.

Probleme durch Asphaltabsorption bei der Rohölproduktion

Da viele der kürzlich entdeckten Vorräte Asphalt (Ölsand, Schweröl) enthalten, weckt das Interesse an Asphalt zunehmend. Asphalt ist ein hochmolekularer Bestandteil von Rohöl, dessen genaue molekulare Struktur unbekannt ist und wird in der Regel als unlöslich in Alkanen wie Pentan und Heptan eingestuft, aber löslich in Torphen. Asphalt neigt dazu, an der Schnittstelle zu adsorbieren, wodurch die Stabilität der Ölwasser-Emulsion erhöht wird (im Zusammenhang mit der Stabilität der Emulsion) und das Befeuchtungsverhalten der Ölspeicher verändert wird. Die Absorption von Asphalt während der Rohölverarbeitung kann auch Probleme wie die Verschmutzung von Rohrleitungen verursachen.

Um den Mechanismus der Ablagerung von Asphalt zu verstehen, ist ein grundlegendes Verständnis der Asphalt-Feststoff-Wechselwirkungen erforderlich. QSense QCM-D kann zur Charakterisierung von Asphaltabsorption und -kontamination auf verschiedenen Oberflächen unter unterschiedlichen Lösungsmittelbedingungen verwendet werden.

Die Abfälle und Ablagerungen von Asphalt führen zu einer Veränderung der Feuchtigkeit und einer geringeren Durchdringungsrate des Reserviergesteins, was zu einer geringeren Ölgewinnungsrate führt. Durch die Berührungswinkelmessung können Feuchtigkeits- und Oberflächenspannungsmessungen zwischen Öl, Flüssigkeiten und Steinen untersucht werden. Die Berührungswinkelmessung kann auch bei hohem Druck und hoher Temperatur die Öllagerbedingungen simulieren.

Charakterisierung der Adsorptionsdynamik von Flüssigkeits-Oberflächenaktiven

Wie wir gesehen haben, sind Oberflächenaktive Stoffe und ihr Verhalten an der Festflüssigkeitsschnittstelle im Mittelpunkt vieler Bereiche, von biologischen Anwendungen über Entverschmutzung und Reinigung bis hin zur Verbesserung der Ölgewinnung. Die QSense QCM-D-Technologie ermöglicht die Charakterisierung von Oberflächenaktiven, Systemen von Oberflächenaktiven und Mischungen basierend auf der Dynamik und dem Verhalten an der Schnittstelle. Mit dieser oberflächensensitiven Technik können die Adsorptions- und Dissorptionsdynamiken von Oberflächenaktiven an verschiedenen Oberflächen untersucht und die Adsorptionsdynamik in Echtzeit überwacht werden. Die Oberflächen können leicht verändert werden, was es ermöglicht, die Auswirkungen von Oberflächenmaterialien, Oberflächenfunktionalität und Hydrophilität oder Hydrophobie zu planen. Auch die Schichtdicke des adsorbierten Oberflächenaktives kann bestimmt werden und die morphologischen Veränderungen der adsorbierten Membrane basierend auf verschiedenen Oberflächenaktivkonzentrationen, pH-Werten, Salzkonzentrationen und Temperaturen verfolgt werden. Die Technik ermöglicht auch die Erkundung und Charakterisierung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenaktiven und beispielsweise Lipidvesikeln oder Polymer- und Polyelektrolytschichten.

[Oberflächenaktive Mittel und Emulsionen | Emulsionsstabilität]

Eine Emulsion ist eine Mischung aus zwei oder mehr Flüssigkeiten, die in der Regel nicht miteinander kompatibel sind. Aus thermodynamischer Sicht ist eine Emulsion ein instabiles System, da das Flüssigkeit-Flüssigkeit-System eine natürliche Tendenz hat, sich zu trennen und seine Grenzflächenenergie zu reduzieren.

Die Stabilität einer Emulsion kann als die Fähigkeit des Systems definiert werden, sich gegen die Veränderungen ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften im Laufe der Zeit zu halten. Die Stabilität von Emulsionen ist in vielen industriellen Anwendungen wichtig, einschließlich Beschichtungen, Lebensmitteln, landwirtschaftlichen Rezepten, persönlicher Pflege und Öl. Verschiedene Mechanismen wie Emulsion, Flocculation und Aggregation können zu Milchbruch führen.

Obwohl die Stabilität der Emulsion in den meisten industriellen Produkten und Prozessen erforderlich ist, gibt es einige Verarbeitungsprozesse, bei denen die Stabilität der Emulsion nicht erforderlich ist. Zum Beispiel muss das Rohöl vor dem Transport vom Wasser getrennt werden, oder die Abwasserbehandlung erfordert keine Ölwasser-Emulsion.

Schnittstellenfluometrische Tests prognostizieren die Stabilität der Emulsion

Die Schnittstellenfluometrie ist ein spezieller Zweig der Fluorechnik, der sich mit der Untersuchung spezieller zweidimensionaler Systeme befasst, die sich an der Schnittstelle bilden. Genauso wie Fluoretanik die Studie der Flüssigkeitsflüsse ist, so ist die Schnittstellenflüssenschaft die Studie der Flüssigkeitsflüssenseigenschaften.

Schnittstellenfluomologie in Lebensmitteln und Getränken

Proteine können als Oberflächenaktive in Lebensmitteln verwendet werden, aber auch andere Stabilisatoren können hinzugefügt werden, um die Stabilität zu verbessern. Lipid ist eines der wenigen natürlichen Oberflächenaktiven. Nachdem Umwelt- und Gesundheitsprobleme angesprochen werden, gewinnen natürliche Oberflächenaktive immer mehr Interesse.

Download: Adsorption und Gelierung von Proteinen an der Grenzfläche von Gas und Flüssigkeit

Download: Flüssigkeitsfluomatik einer monomolekularen Schicht an der Gas-Flüssigkeit-Schnittstelle

Sehen Sie sich das Webinar an: Schnittstellenfluomik: Von der Grundlage bis zur Anwendung

Oberflächencharakterisierung von nicht-ionischen Emulgatoren für Industriezweige

Polyethylenoxid-Oberflächenaktive werden weit verbreitet in industriellen Anwendungen wie Beschichtungen, Lebensmitteln, landwirtschaftlichen Rezepturen, persönlicher Pflege und Öl verwendet, in denen die Stabilität von Emulsionen und Schaumstoffen wichtig ist. Alkoholethyle ersetzen giftigere Alkylphenolethyle, die traditionell in vielen Anwendungen als Emulgatoren verwendet werden. Allerdings zeigte das Ketanol-Ethoxyxid keine so guten Emulsionseigenschaften wie das Alkylphenol-Ethoxyxid, hauptsächlich aufgrund des größeren Schwanzes des letzteren. Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Größe des Polarkopfes und des Kohlenwasserstoffschwanzes, der die Bildung einer dicht auf der Schnittstelle aufbauenden dünnen Folie behindert.

Die Adsorptions- und Flächeneigenschaften von zwei industriellen nicht-ionischen Oberflächenaktiven C10-Guerbetol basierend auf unterschiedlichen Anzahl von EO-Gruppen wurden untersucht. Es handelt sich um C10EO6 und C10EO14.

Die Oberflächendruckisothermie beider Oberflächenaktive entspricht dem Umorientierungsmodell. Allerdings gibt es andere Interpretationen für die Daten der Oberflächenfluomatik. Es zeigt, dass C10EO6 im Rahmen eines Modells des Diffusionsrelaxationsprozesses erklärt werden kann, während C10EO14 vom Diffusionsrelaxationsprozess abweicht und seine Oberflächenfluomationsreaktion dem nicht-ionischen polymeren Oberflächenaktiv nahe liegt. Abbildung 1 (C10EO6) und Abbildung 2 (C10EO14) zeigen das Energiespeichermodul (E') und das Verlustmodul (E "), die durch Oszillationsstörungen bei zwei Frequenzen (0,02 Hz und 0,5 Hz) von zwei Oberflächenaktiven erzeugt wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass nur die experimentellen Daten des Oberflächenaktivs C10EO6 gut mit dem vorgeschlagenen Modell übereinstimmen.

Funktion des Verhältnisses zwischen dem Speichermodul (E ', Hohlsymbol) und dem Verlustmodul (E ", Feststoffsymbol) des C10EO6-Oberflächenaktivs und der Konzentration des Oberflächenaktivs im Körper bei beiden Frequenzen (0,02 Hz-Dreieck) und (0,5 Hz-Diamant). Solide und gestrichene Linien sind die optimal passenden Kurven für die experimentellen Daten des Diffusionsmodells.

Funktion des Verhältnisses zwischen dem Speichermodul (E ', Hohlsymbol) und dem Verlustmodul (E ", Feststoffsymbol) von C10EO14-Oberflächenaktivmitteln bei beiden Frequenzen (0,02 Hz-Dreieck) und (0,5 Hz-Diamant) und der Konzentration des Oberflächenaktivmittels im Körper. Solide und gestrichene Linien sind die optimal passenden Kurven für die experimentellen Daten des Diffusionsmodells.

Die oberflächenfluomigen Eigenschaften beider Oberflächenaktive zeigen, dass sie an der Luft-Wasser-Grenzfläche eine viskoelastische Schicht bilden, aber aufgrund der unterschiedlichen Anzahl von Vinyloxygruppen weisen die Adsorptionsmembrane ein anderes Verhalten auf. Bei kleineren Oberflächenaktiven entsprechen die Adsorption- und Fluorescenzdaten dem Diffusionsmodell, während die größeren C10EO14-Oberflächenaktiven sich dem polymeren Oberflächenaktiven nähern. Darüber hinaus zeigt der Vergleich der Expansionselastizität und Viskosität beider Oberflächenaktive, dass die Elastizität durch die Erhöhung der Anzahl der EO-Gruppen erhöht werden kann. Die Elastizität der adsorbierten oberflächenaktiven Membrane ist direkt mit der Stabilität von Schaum und Emulsion verbunden. Daher kann der C10EO14-Oberflächenaktiv im Vergleich zum kürzeren C10EO6-Oberflächenaktiv eine stabilere Anti-Polymerisationsschicht bilden. Dennoch ist die Verwendung von C10EO6 aufgrund der höheren Diffusionsfähigkeit des erstgenannten Oberflächenaktivs stärker als die Schaumbildung von C10EO14. Daher könnten diese Ergebnisse interessante Anwendungen finden, um stabile Schaumstoffe und Emulsionen rational zu entwickeln, indem nicht-ionische Oberflächenaktive Mittel verwendet werden, die Vinyloxygruppen enthalten.

文献依据: P. Ramírez, L. M. Pérez-Mosqueda, L. A. Trujillo-Cayado, M. Ruiz, J. Munoz, R. Miller, Gleichgewicht und Oberflächenrheologie zweier in der Anzahl der Oxyethylengruppen unterschiedlichen Polyoxyethylentensiden (CiEOj), Colloids Surf., A 375(2011) 130-135.

Asphaltstabilisierendes Öl - Wasseremulsion

Wenn das Öl recycelt wird, bildet sich eine komplexe Öl-Wasser-Emulsion. Asphalt, das an der Öl-Wasser-Grenzfläche adsorbiert wird, neigt dazu, die Stabilität dieser Emulsionen zu erhöhen. Eine stabile Öl-Wasser-Emulsion ist in der Regel nicht erforderlich, da dies die Pumpen- und Transportkosten erhöht und Rohrleitungen, Pumpen und Destillationstürme korrodiert.

Die Oberflächenaktivität von Asphalt kann mit einem optischen Tensiometer durch einfache Messungen der Schnittstellenspannung beurteilt werden. Durch die Kombination von Hochdruckkammern in das System können Messungen bei hohem Druck und hohen Temperaturen durchgeführt werden.

Eine weitere weit verbreitete Methode ist die Untersuchung der Schnittstellenflussdeformation der Öl-Wasser-Schnittstelle. Die Elastizität der Schnittstelle hängt von der Stabilität der Ölwasser-Emulsion ab. Die Schnittstellenflussdeformation der adsorbierten Asphaltschicht kann mit der Oszillationstropfnahme untersucht werden. Eine andere Methode besteht darin, die relationale Funktion der Asphaltdichte mit der Schnittstellenschnittfluktuation (ISR) auf Basis eines Floating Needle Transformers zu charakterisieren.

Das Brewster Winkelmikroskop ermöglicht die morfologische Untersuchung von Asphalt an der Luft-Wasser-Schnittstelle.

Download: Gelisierte Adsorption von Proteinen an der Grenzfläche Luft-Wasser und Öl-Wasser

Download: Bildgebung der dünnen Filmstruktur: Brewster Corner Mikroskop

Sehen Sie sich das Webinar an: Schnittstellenfluomik: Von der Grundlage bis zur Anwendung

[Oberflächenaktive Substanzen und Lotionen | Breaking Milch]

Genau wie die Stabilität der Emulsion in vielen industriellen Prozessen und Produkten wichtig ist, ist Brechen in anderen Umgebungen von entscheidender Bedeutung.

Anti-Emulsion oder Brechen von Milch ist besonders wichtig bei der Rohölproduktion und Abwasserbehandlung. Bei der Rohölproduktion wird in der Regel eine Ölemulsion hergestellt. Aufgrund des Asphalts und Harzes, die in vielen Rohölen natürlich vorkommen, können diese Emulsionen sehr stabil sein. Die effektive Trennung von Rohöl und Wasser ist von entscheidender Bedeutung für die Rohölqualität und gewährleistet gleichzeitig die Trennung hochwertiger Wasserphasen zu niedrigen Kosten.

Emulsionsbrecher zur Instabilisierung von Ölwasserlösungen

Aus prozesslicher Sicht gibt es zwei Aspekte des Brechens: die Geschwindigkeit der Trennung und die Menge des verbleibenden Wassers im Rohöl. Das produzierte Öl muss in der Regel den Spezifikationen des Unternehmens und der Pipeline entsprechen. In der Regel kann Öl, das aus einer feuchten Rohölbehandlungsanlage geladen wird, nicht mehr als 0,2% BS & W (Basisabfälle und Wasser) oder 4,5 kg Salz pro 1.000 Barrel Rohöl enthalten. Diese ziemlich niedrige Konzentrationsanforderung soll Korrosion und Salzablagerung reduzieren.

Der Prozess der Trennung der Emulsion in Öl und Wasser beinhaltet eine Instabilität der Emulsionsmembran um die Wassertropfen herum. Es gibt mehrere Methoden, die verwendet werden können, um die Stabilität der Emulsion zu untergraben, wie die Zugabe von chemischen Zerstörungsmitteln, die Erhöhung der Temperatur der Emulsion, das Auftragen von elektrischen Feldern zur Förderung der Ansammlung der Emulsion und die Änderung der physikalischen Eigenschaften. Die Zugabe von chemischen Brechmitteln ist derzeit eine häufig verwendete Methode.

Brecher sind oberflächenaktive Reagenzien zur Migration der Öl-Wasser-Grenzfläche und zur Neutralisierung der Auswirkungen von Emulgatoren. Beim Brechen ist die Wahl des richtigen Brechmittels entscheidend. Aufgrund der Vielfalt der verschiedenen Inhaltsstoffe in Rohöl ist es wichtig, Emulsionsmittel je nach Rohöltyp zu wählen. Die Flüssigkeitsparameter der Schnittstelle, insbesondere die Spannbarkeit der Schnittstelle, sind mit der Stabilität der Emulsion verbunden. Die Wirksamkeit des Brechmittels kann durch die Messung der Grenzflächenflow der Öl-Wasser-Grenzfläche bei Zusatz des Brechmittels ermittelt werden.

[Oberflächenaktive Mittel und Lotionen | Schaumstoffe]

Schaumstoffe sind in vielen industriellen Produkten und Prozessen sehr wichtig. Schaum wird in der Regel in der Körperpflege und Lebensmitteln benötigt, aber in bestimmten industriellen Prozessen wie Drucken, Pumpen und Schmieren ist Schaum nicht erforderlich und erfordert die Verwendung von Schaumdämpfern. Viele Prozesse wie Floating und die Erhöhung der Ölgewinnung nutzen Schaumstoffe.

Schaum kann als Luft-Wasser-Lotion angesehen werden. Wie in Öl-Wasser-Emulsionen sind Oberflächenaktivmoleküle erforderlich, um die Oberflächenspannung zwischen der Gas-Wasser-Grenzfläche zu verringern, um Schaum zu bilden.

Schaumstoffe, die die Ölernährung erhöhen

Gaseinspritzung (wie Kohlendioxid, Methan oder Stickstoff) wird häufig verwendet, um die Rohölgewinnung zu verbessern. Da das Gas jedoch eine niedrigere Viskosität und Dichte im Vergleich zu Wasser und Öl aufweist, können Probleme auftreten, wie z. B. die Migration von Gaskanälen durch Gebiete mit hoher Durchdringbarkeit und Gase in die oberen Teile des porösen Mediums. Daher ist die Volumenscanneffizienz des Gasantriebs oft schlechter. Um die Effizienz des Gasantriebs zu verbessern, wird die Verwendung von Schaumspritzen empfohlen.

Schaumstoffe bieten eine Möglichkeit, die Fluidität des Gases zu verringern, um den Ablauf und die Effizienz zu erhöhen. Ein Hauptproblem bei der auf Schaumstoffen basierenden EOR-Methode ist die Schaumstabilität. Der Schaum muss in der porösen Struktur stabil gehalten werden, um ein effektives Recyclingmittel zu sein. Oberflächenaktive Substanzen spielen eine entscheidende Rolle bei der Schaumstabilität. Zum Beispiel zur Herstellung eines stabilen, mit Wasser versehenen Kohlendioxid-Schaumstoffs (eines der am häufigsten untersuchten Schaumsysteme) ist die Entwicklung von Oberflächenaktiven, die die Kohlendioxid-Wasser-Grenzfläche unter Lagerbedingungen stabilisieren, von entscheidender Bedeutung.

[Oberflächenbehandlung und Beschichtung | Beschichtung]

Lacke und Lacke werden auf die Oberfläche aufgetragen, um eine dekorative oder schützende Beschichtung zu schaffen. Als Grundvoraussetzung sollten sie eine gleichmäßige, fehlerfreie Beschichtung auf der Oberfläche bilden. Oberflächen- und Schnittstellenspannungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Beschichtungsqualität.

Die Beschichtung besteht aus vier Teilen; Klebstoffe, Lösungsmittel, Pigmente und Zusatzstoffe. Die Zusammensetzung der Lacke ist die gleiche, aber ihnen fehlt die Farbe.

Additive wie Feuchtigkeitsmittel können verwendet werden, um die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit zu senken und somit das Substrat besser zu befeuchten. Die von der Kontaktwinkelmessung erhaltenen Oberflächenspannungen können zur Bestimmung des optimalen Feuchtigkeitsmittels und zur Optimierung der Menge an Feuchtigkeitsmittel in der Rezeption verwendet werden.

Die meisten Beschichtungsbewertungstests basieren auf dem visuellen Aussehen der Beschichtung und sind daher qualitativ. Sowohl die Messung der Oberflächenspannung als auch der Kontaktwinkel bieten eine quantitative Bewertung, die zur Bewertung der Beschichtungsleistungen verwendet werden kann. Diese quantitative Bewertung ist besonders nützlich, wenn mehrere Beschichtungsformulationen eine ähnliche Beschichtung geben.

Vorhersage des Beschichtungsverhalten basierend auf dem Verhältnis zwischen Oberflächenspannung und Zeit

Der Oberflächenspannungswert gibt an, wie weit sich die Beschichtung auf dem Substrat ausbreitet. Niedrigere Oberflächenspannungswerte führen in der Regel zu einer besseren Beschichtung, aber zu niedrige Oberflächenspannungswerte führen zu Problemen mit der Strömungsgleichheit. Ein weiterer Aspekt der Messung der Oberflächenspannung ist sein Verhalten als Zeitfunktion. Oberflächenalterung ist ein bekanntes Phänomen, das dazu führt, dass sich die Oberflächenspannung im Laufe der Zeit ändert. Wenn eine Suspensionsmethode zur Messung der Oberflächenspannung verwendet wird, beginnen Oberflächenaktivmoleküle, sobald sich Tropfen bilden, zur Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche zu migrieren, was dazu führt, dass die Oberflächenspannung sinkt, bis das Gleichgewicht erreicht wird. Die Zeit, die benötigt wird, um das Gleichgewicht zu erreichen, sollte in der Regel so kurz wie möglich sein, da dies zu einer besseren Beschichtung führt.

[Oberflächenspannung und Schnittstellenspannung - was ist es und wie wird es gemessen?]

Optimale Beschichtungsformel für Substrate durch Berührungswinkelmessung und Oberflächenfreiheit

Wenn die visuelle Inspektion keine Unterschiede zwischen den verschiedenen Beschichtungen bestimmt, können Kontaktwinkelmessungen verwendet werden, um die optimale Beschichtungsformel für ein gegebenes Substrat zu bestimmen. Niedrige Kontaktwinkel sind in der Regel ideal, da sie eine bessere Befeuchtungsfähigkeit zeigen. Obwohl die Messung der Oberflächenspannung auch Anweisungen zur optimalen Befeuchtungsformel geben kann, ist die Berührungswinkelbewertung ebenfalls wichtig, da die Wechselwirkungen zwischen der Formel und dem Substrat komplexer sind als auf den ersten Blick.

Die oberflächenfreie Energie eines Substrats ist eine feste Eigenschaft, die der Flüssigkeitsoberflächenspannung entspricht. Oberflächenfreie Energie (SFE) und Oberflächenspannung bestehen aus polaren Kräften und Diffusionskraften. Die Verteilung der polaren und dispersen Komponenten in Feststoff und Flüssigkeit bestimmt den Kontaktwinkel. Wenn das Polarität/Differenzgleichgewicht also niedriger ist als die feste Oberflächenspannung, kann eine höhere Oberflächenspannungsformel einen niedrigeren Kontaktwinkelwert erzeugen.

Es gibt mehrere ISO-Standards für Beschichtungen