Mae mecanwaith dad-emulsyddion olew crai wedi'i wreiddio yn yr egwyddor trosglwyddo cyfnod-anffurfiad gwrthdro. Ar ôl ychwanegu dad-emulsydd, mae trawsnewidiad cyfnod yn digwydd: mae syrffactyddion sy'n gallu cynhyrchu math o emwlsiwn sy'n groes i'r un a ffurfir gan yr emwlsydd (a elwir yn ddad-emulsyddion cyfnod gwrthdro) yn dod i fodolaeth. Mae dad-emulsyddion o'r fath yn adweithio ag emwlsyddion hydroffobig i ffurfio cyfadeiladau, gan dynnu'r emwlsydd o'i allu emwlsio.
Mecanwaith arall yw rhwygiad y ffilm rhyngwynebol a achosir gan wrthdrawiad. O dan amodau gwresogi neu ysgwyd, mae gan y dad-emulsydd ddigon o gyfle i wrthdaro â ffilm rhyngwynebol yr emwlsiwn, naill ai'n amsugno arno neu'n dadleoli ac yn disodli rhannau o'r sylweddau arwyneb-actif, a thrwy hynny rwygo'r ffilm. Mae hyn yn lleihau sefydlogrwydd yn sylweddol, gan ysgogi fflocwleiddio a chyfuno sy'n arwain at ddad-emulseiddio.
Mae emwlsiynau olew crai yn aml yn codi wrth gynhyrchu a mireinio cynhyrchion petrolewm. Mae'r rhan fwyaf o olewau crai cynradd y byd yn cael eu cael mewn cyflwr emwlsiedig. Mae emwlsiwn yn cynnwys o leiaf ddau hylif anghymysgadwy, ac mae un ohonynt wedi'i wasgaru'n fân—diferynnau tua 1 μm mewn diamedr—o fewn y llall.
Un o'r hylifau hyn yw dŵr fel arfer, a'r llall fel arfer olew. Gall olew gael ei wasgaru mor fân mewn dŵr fel bod yr emwlsiwn yn dod yn fath olew-mewn-dŵr (O/W), lle mae dŵr yn gam parhaus ac olew yn gam gwasgaredig. I'r gwrthwyneb, os yw olew yn ffurfio'r cam parhaus a dŵr yn gam gwasgaredig, yr emwlsiwn yw'r math dŵr-mewn-olew (W/O)—mae'r rhan fwyaf o emwlsiynau olew crai yn perthyn i'r categori olaf hwn.
Mae moleciwlau dŵr yn denu ei gilydd, fel y mae moleciwlau olew; ond rhwng moleciwlau dŵr ac olew unigol mae grym gwrthyrrol sy'n weithredol ar eu rhyngwyneb. Mae tensiwn arwyneb yn lleihau'r arwynebedd rhyngwynebol, felly mae diferion mewn emwlsiwn D/O yn tueddu tuag at sfferigedd. Ar ben hynny, mae diferion unigol yn ffafrio agregu, y mae eu cyfanswm arwynebedd arwyneb yn llai na swm arwynebeddau diferion ar wahân. Felly, mae emwlsiwn o ddŵr pur ac olew pur yn ansefydlog yn ei hanfod: mae'r cyfnod gwasgaredig yn tueddu tuag at gyfuno, gan ffurfio dwy haen ar wahân unwaith y bydd gwrthyrroliad rhyngwynebol yn cael ei wrthweithio—er enghraifft, trwy gronni cemegau arbenigol ar y rhyngwyneb, sy'n gostwng tensiwn arwyneb. Yn dechnolegol, mae llawer o gymwysiadau yn harneisio'r effaith hon trwy ychwanegu emwlsyddion adnabyddus i gynhyrchu emwlsiynau sefydlog. Rhaid i unrhyw sylwedd sy'n sefydlogi emwlsiwn yn y modd hwn feddu ar strwythur cemegol sy'n galluogi rhyngweithio ar yr un pryd â moleciwlau dŵr ac olew—hynny yw, dylai gynnwys grŵp hydroffilig a grŵp hydroffobig.
Mae emwlsiynau olew crai yn ddyledus am eu sefydlogrwydd i sylweddau naturiol o fewn yr olew, sy'n aml yn dwyn grwpiau pegynol fel grwpiau carboxyl neu ffenolaidd. Gall y rhain fodoli fel toddiannau neu wasgariadau coloidaidd, gan arfer dylanwad penodol pan fyddant ynghlwm wrth ryngwynebau. Mewn achosion o'r fath, mae'r rhan fwyaf o ronynnau'n gwasgaru yn y cyfnod olew ac yn cronni ar y rhyngwyneb olew-dŵr, gan alinio ochr yn ochr â'u grwpiau pegynol wedi'u cyfeirio tuag at y dŵr. Felly mae haen rhyngwynebol sefydlog yn gorfforol yn ffurfio, yn debyg i wain solet sy'n debyg i haen gronynnol neu ddellt grisial paraffin. I'r llygad noeth, mae hyn yn amlygu fel haen sy'n lapio'r haen rhyngwyneb. Mae'r mecanwaith hwn yn egluro heneiddio emwlsiynau olew crai a'r anhawster o'u torri.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae ymchwil ar fecanweithiau dad-emulseiddio emwlsiwn olew crai wedi canolbwyntio'n bennaf ar ymchwiliad ar raddfa fanwl i brosesau cyfuno diferion ac effaith dad-emulsyddion ar briodweddau rheolegol rhyngwynebol. Eto i gyd, oherwydd bod gweithred dad-emulsyddion ar emwlsiynau yn gymhleth iawn, ac er gwaethaf astudiaethau helaeth yn y maes hwn, nid oes unrhyw theori unedig o fecanwaith dad-emulseiddio wedi dod i'r amlwg.
Mae sawl mecanwaith yn cael eu cydnabod ar hyn o bryd:
③ Mecanwaith hydoddi – Gall un moleciwl neu ychydig o foleciwlau o'r dad-emulsydd ffurfio micellau; mae'r coiliau macromoleciwlaidd neu'r micellau hyn yn hydoddi moleciwlau emwlsydd, gan achosi i olew crai emwlsiedig gael ei chwalu.
④ Mecanwaith anffurfio plygedig – Mae arsylwadau microsgopig yn datgelu bod gan emwlsiynau W/O gregyn dŵr dwbl neu luosog, gyda chregyn olew wedi'u gwasgu rhyngddynt. O dan effeithiau cyfunol gwresogi, cymysgu, a gweithred dad-emulsydd, mae haenau mewnol y diferion yn dod yn gydgysylltiedig, gan arwain at gyfuno a dad-emulseiddio diferion.
Yn ogystal, mae ymchwil domestig ar fecanweithiau dad-emwlsio ar gyfer systemau olew crai emwlsio O/W yn awgrymu bod yn rhaid i ddad-emwlsydd delfrydol fodloni'r meini prawf canlynol: gweithgaredd arwyneb cryf; perfformiad gwlychu da; pŵer fflocwleiddio digonol; a gallu cyfuno effeithiol.
Mae dad-emulsyddion ar gael mewn amrywiaeth eang; wedi'u dosbarthu yn ôl mathau o syrffactyddion, maent yn cynnwys mathau cationig, anionig, an-ionig, a zwitterionig.
Dad-emulsyddion anionig: carboxylatau, sylffonadau, esterau sylffad asid brasterog polyoxyethylen, ac ati—mae'r anfanteision yn cynnwys dos uchel, effeithiolrwydd gwael, a thueddiad i berfformiad is ym mhresenoldeb electrolytau.
Dad-emulsyddion cationig: halwynau amoniwm cwaternaidd yn bennaf—effeithiol ar gyfer olewau ysgafn ond yn anaddas ar gyfer olewau trwm neu olewau sydd wedi heneiddio.
Dad-emulsyddion an-ïonig: copolymerau bloc a gychwynnir gan aminau; copolymerau bloc a gychwynnir gan alcoholau; copolymerau bloc resin alcylffenol-fformaldehyd; copolymerau bloc resin ffenol-amin-fformaldehyd; dad-emulsyddion seiliedig ar silicon; dad-emulsyddion pwysau moleciwlaidd uwch-uchel; polyffosffadau; copolymerau bloc wedi'u haddasu; a dad-emulsyddion zwitterionig a gynrychiolir gan ddad-emulsyddion olew crai seiliedig ar imidazolin.
Amser postio: Rhag-04-2025