U mecanismu di i demulsionanti di u petroliu grezzu hè basatu annantu à u principiu di trasferimentu di fase-deformazione inversa. Quandu si aghjusta un demulsionante, si verifica una transizione di fase: si formanu tensioattivi capaci di generà un tipu d'emulsione oppostu à quellu furmatu da l'emulsionante (cunnisciuti cum'è demulsionanti à fase inversa). Tali demulsionanti reagiscenu cù l'emulsionanti idrofobichi per furmà cumplessu, privendu cusì l'emulsionante di a so capacità emulsionante.
Un altru mecanismu hè a ruptura di u filmu interfaciale indotta da a collisione. In cundizioni di riscaldamentu o agitazione, u demulsificatore hà ampie opportunità di collide cù u filmu interfaciale di l'emulsione, sia adsorbendu si nantu à ellu sia spiazzendu è rimpiazzendu porzioni di e sustanze tensioattive, rumpendu cusì u filmu. Questu riduce drasticamente a stabilità, pruvucendu flocculazione è coalescenza chì portanu à a demulsificazione.
L'emulsioni di petroliu grezzu si verificanu spessu in a pruduzzione è a raffinazione di i prudutti petroliferi. A maiò parte di i petrolii grezzi primari di u mondu sò ottenuti in un statu emulsionatu. Una emulsione hè custituita da almenu dui liquidi immiscibili, unu di i quali hè finamente dispersu - gocce di circa 1 μm di diametru - in l'altru.
Unu di sti liquidi hè tipicamente acqua, l'altru di solitu oliu. L'oliu pò esse cusì finamente dispersu in acqua chì l'emulsione diventa di tipu oliu-in-acqua (O/W), induve l'acqua hè a fase cuntinua è l'oliu a fase dispersa. À u cuntrariu, se l'oliu forma a fase cuntinua è l'acqua a fase dispersa, l'emulsione hè di tipu acqua-in-oliu (W/O) - a maiò parte di l'emulsioni di petroliu grezzu appartenenu à quest'ultima categuria.
E molecule d'acqua s'attraenu l'una à l'altra, cum'è e molecule d'oliu; eppuru trà e molecule individuali d'acqua è d'oliu esiste una forza repulsiva attiva à a so interfaccia. A tensione superficiale minimizza l'area interfacciale, dunque e gocce in una emulsione W/O tendenu versu a sfericità. Inoltre, e gocce individuali favuriscenu l'aggregazione, chì a so area superficiale totale hè più chjuca di a somma di l'aree separate di e gocce. Cusì, una emulsione d'acqua pura è d'oliu puru hè intrinsecamente instabile: a fase dispersa gravita versu a coalescenza, furmendu dui strati separati una volta chì a repulsione interfacciale hè cuntrastata - per esempiu, per accumulazione di chimichi speciali à l'interfaccia, chì diminuisce a tensione superficiale. Tecnologicamente, parechje applicazioni sfruttanu questu effettu aghjunghjendu emulsionanti ben cunnisciuti per pruduce emulsioni stabili. Ogni sustanza chì stabilizza una emulsione in questu modu deve pussede una struttura chimica chì permette l'interazione simultanea cù e molecule d'acqua è d'oliu - vale à dì, deve cuntene un gruppu idrofilu è un gruppu idrofobu.
L'emulsioni di petroliu grezzu devenu a so stabilità à e sustanze naturali in l'oliu, chì spessu portanu gruppi polari cum'è gruppi carbossilici o fenolici. Quessi ponu esiste cum'è suluzioni o dispersioni colloidali, esercitendu una influenza particulare quandu sò attaccati à l'interfacce. In tali casi, a maiò parte di e particelle si disperdenu in a fase petrolifera è si accumulanu à l'interfaccia oliu-acqua, allineendu si fiancu à fiancu cù i so gruppi polari orientati versu l'acqua. Si forma cusì un stratu interfaciale fisicamente stabile, simile à una guaina solida chì s'assumiglia à un stratu particulatu o à un reticolo cristallinu di paraffina. À ochju nudu, questu si manifesta cum'è un rivestimentu chì avvolge u stratu interfaciale. Stu mecanismu spiega l'invecchiamentu di l'emulsioni di petroliu grezzu è a difficultà di rompe li.
In l'ultimi anni, a ricerca nantu à i meccanismi di demulsificazione di l'emulsioni di petroliu grezzu s'hè cuncentrata soprattuttu nantu à l'investigazione à scala fine di i prucessi di coalescenza di e gocce è l'impattu di i demulsificanti nantu à e proprietà reologiche interfacciali. Eppuru, postu chì l'azione di i demulsificanti nantu à l'emulsioni hè assai cumplessa, è malgradu studii approfonditi in questu campu, ùn hè emersa alcuna teoria unificata di u mecanismu di demulsificazione.
Parechji meccanismi sò attualmente ricunnisciuti:
③ Meccanismu di solubilizazione - Una sola molecula o uni pochi di molecule di u demulsionante ponu furmà micelle; queste spirali macromoleculari o micelle solubilizanu e molecule emulsionanti, precipitendu a rumpitura di u petroliu grezzu emulsionatu.
④ Meccanismu di deformazione piegata - L'osservazioni microscopiche rivelanu chì l'emulsioni W/O pussedenu gusci d'acqua doppi o multipli, cù gusci d'oliu inseriti trà di elli. Sottu à l'effetti cumminati di u riscaldamentu, l'agitazione è l'azione demulsionante, i strati interni di e goccioline diventanu interconnessi, purtendu à a coalescenza è a demulsificazione di e goccioline.
Inoltre, a ricerca naziunale nantu à i meccanismi di demulsificazione per i sistemi di petroliu grezzu emulsionatu O/W suggerisce chì un demulsificatore ideale deve risponde à i seguenti criteri: forte attività superficiale; bona prestazione di bagnabilità; putenza di flocculazione sufficiente; è capacità di coalescenza efficace.
I demulsionanti sò dispunibili in una grande varietà; classificati per tipi di tensioattivi, includenu varietà cationiche, anioniche, non ioniche è zwitterioniche.
Deemulsionanti anionici: carbossilati, sulfonati, esteri di sulfatu di acidi grassi poliossietilenici, ecc. - i svantaghji includenu un dosaggio elevato, una scarsa efficacia è a suscettibilità à prestazioni ridotte in presenza di elettroliti.
Deemulsionanti cationici: principalmente sali d'ammoniu quaternari - efficaci per l'olii leggeri ma inadatti per l'olii pesanti o invecchiati.
Demulsionanti non ionici: copolimeri a blocchi iniziati da ammine; copolimeri a blocchi iniziati da alcooli; copolimeri a blocchi di resina alchilfenolo-formaldeide; copolimeri a blocchi di resina fenolo-ammina-formaldeide; demulsionanti a base di silicone; demulsionanti a peso moleculare ultra-elevato; polifosfati; copolimeri a blocchi modificati; è demulsionanti zwitterionici rapprisentati da demulsionanti di petroliu greggio a base di imidazolina.
Data di publicazione: 04 dicembre 2025