Die meganisme van ru-olie-demulgeermiddels is gewortel in die fase-oordrag-omgekeerde-deformasie-beginsel. Na byvoeging van 'n demulgeermiddel vind 'n fase-oorgang plaas: oppervlakaktiewe stowwe wat in staat is om 'n emulsietipe te genereer wat teenoorgesteld is aan dié wat deur die emulgeermiddel gevorm word (bekend as omgekeerde-fase-demulgeermiddels) ontstaan. Sulke demulgeermiddels reageer met hidrofobiese emulgeermiddels om komplekse te vorm, waardeur die emulgeermiddel van sy emulgeervermoë ontneem word.
Nog 'n meganisme is die botsing-geïnduseerde ruptuur van die tussenvlakfilm. Onder toestande van verhitting of roering het die demulgator ruim geleentheid om met die tussenvlakfilm van die emulsie te bots, óf deur daarop te adsorbeer óf deur gedeeltes van die oppervlakaktiewe stowwe te verplaas en te vervang, en sodoende die film te breek. Dit verminder die stabiliteit drasties, wat flokkulasie en koalesensie veroorsaak wat tot demulsifikasie lei.
Ru-olie-emulsies ontstaan gereeld in die produksie en raffinering van petroleumprodukte. Die meeste van die wêreld se primêre ru-olies word in 'n geëmulgeerde toestand verkry. 'n Emulsie bestaan uit ten minste twee onmengbare vloeistowwe, waarvan een fyn versprei is - druppels van ongeveer 1 μm in deursnee - binne die ander.
Een van hierdie vloeistowwe is tipies water, die ander gewoonlik olie. Olie kan so fyn in water versprei wees dat die emulsie die olie-in-water (O/W) tipe word, waar water die kontinue fase is en olie die verspreide fase. Omgekeerd, as olie die kontinue fase vorm en water die verspreide fase, is die emulsie die water-in-olie (W/O) tipe—meeste ru-olie-emulsies behoort tot laasgenoemde kategorie.
Watermolekules trek mekaar aan, net soos oliemolekules; tog bestaan daar tussen individuele water- en oliemolekules 'n afstotende krag wat by hul koppelvlak aktief is. Oppervlakspanning verminder die tussenvlakarea, dus neig druppels in 'n W/O-emulsie na sferisiteit. Boonop bevoordeel individuele druppels aggregasie, waarvan die totale oppervlakarea kleiner is as die som van afsonderlike druppelareas. Dus is 'n emulsie van suiwer water en suiwer olie inherent onstabiel: die verspreide fase graviteer na koalesensie en vorm twee geskeide lae sodra tussenvlakafstoting teengewerk word - byvoorbeeld deur die ophoping van spesialiteitschemikalieë by die koppelvlak, wat oppervlakspanning verlaag. Tegnologies benut baie toepassings hierdie effek deur bekende emulgeerders by te voeg om stabiele emulsies te produseer. Enige stof wat 'n emulsie op hierdie manier stabiliseer, moet 'n chemiese struktuur besit wat gelyktydige interaksie met beide water- en oliemolekules moontlik maak - dit wil sê, dit moet 'n hidrofiliese groep en 'n hidrofobiese groep bevat.
Ru-olie-emulsies is te danke aan natuurlike stowwe binne die olie, wat dikwels polêre groepe soos karboksiel- of fenoliese groepe dra. Hierdie kan as oplossings of kolloïdale dispersies bestaan, wat 'n besondere invloed uitoefen wanneer hulle aan koppelvlakke geheg word. In sulke gevalle versprei die meeste deeltjies in die oliefase en versamel by die olie-water-koppelvlak, en rig hulle langs mekaar in lyn met hul polêre groepe wat na die water georiënteer is. 'n Fisies stabiele tussenvlaklaag vorm dus, soortgelyk aan 'n soliede skede wat lyk soos 'n deeltjielaag of paraffienkristalrooster. Met die blote oog manifesteer dit as 'n laag wat die tussenvlaklaag omhul. Hierdie meganisme verklaar die veroudering van ru-olie-emulsies en die moeilikheid om hulle te breek.
In onlangse jare het navorsing oor ru-olie-emulsie-demulsifikasiemeganismes grootliks gefokus op fynskaalse ondersoek van druppelkoalesensieprosesse en die impak van demulgeermiddels op tussenvlak-reologiese eienskappe. Omdat die werking van demulgeermiddels op emulsies hoogs kompleks is, en ten spyte van uitgebreide studies op hierdie gebied, het geen verenigde teorie van demulsifikasiemeganisme na vore gekom nie.
Verskeie meganismes word tans erken:
③ Oplosmeganisme – 'n Enkele molekule of 'n paar molekules van die demulgator kan miselle vorm; hierdie makromolekulêre spoele of miselle los emulgatormolekules op, wat die afbreek van geëmulgeerde ru-olie bespoedig.
④ Gevoude vervormingsmeganisme – Mikroskopiese waarnemings toon dat W/O-emulsies dubbele of veelvuldige waterskille besit, met olieskille tussenin. Onder die gekombineerde effekte van verhitting, roering en demulgatorwerking word die interne lae van druppels met mekaar verbind, wat lei tot druppelkoalesensie en demulsifikasie.
Daarbenewens dui plaaslike navorsing oor demulsifikasiemeganismes vir O/W-geëmulgeerde ru-oliestelsels daarop dat 'n ideale demulgator aan die volgende kriteria moet voldoen: sterk oppervlakaktiwiteit; goeie benattingsprestasie; voldoende flokkuleringskrag; en effektiewe koaleseringsvermoë.
Demulgeermiddels kom in 'n groot verskeidenheid voor; geklassifiseer volgens oppervlakaktiewe middeltipes, sluit hulle kationiese, anioniese, nie-ioniese en zwitterioniese variëteite in.
Anioniese demulgeermiddels: karboksilate, sulfonate, polioksietileenvetsuursulfaatesters, ens. — nadele sluit in hoë dosis, swak doeltreffendheid en vatbaarheid vir verminderde werkverrigting in die teenwoordigheid van elektroliete.
Kationiese demulgeermiddels: hoofsaaklik kwaternêre ammoniumsoute—effektief vir ligte olies, maar ongeskik vir swaar of verouderde olies.
Nie-ioniese demulgeermiddels: blokkopolimere geïnisieer deur amiene; blokkopolimere geïnisieer deur alkohole; alkielfenol-formaldehiedharsblokkopolimere; fenol-amien-formaldehiedharsblokkopolimere; silikon-gebaseerde demulgeermiddels; ultra-hoë molekulêre gewig demulgeermiddels; polifosfate; gemodifiseerde blokkopolimere; en zwitterioniese demulgeermiddels verteenwoordig deur imidasolien-gebaseerde ru-olie demulgeermiddels.
Plasingstyd: 04 Desember 2025