La mekanismo de nafto-senmulsiigiloj baziĝas sur la principo de fazo-translokigo-inversa-deformado. Post aldono de senmulsiigilo, okazas faztransiro: surfaktantoj kapablaj generi emulsiospecon kontraŭan al tiu formita de la emulsiigilo (konataj kiel invers-fazaj senmulsiigiloj) ekestas. Tiaj senmulsiigiloj reagas kun hidrofobaj emulsiigiloj por formi kompleksojn, tiel senigante la emulsiigilon de ĝia emulsiiga kapablo.
Alia mekanismo estas la kolizi-induktita krevo de la interfaca filmo. Sub kondiĉoj de varmigo aŭ skuado, la senmulsiigilo havas abundan ŝancon kolizii kun la interfaca filmo de la emulsio, aŭ adsorbante sur ĝin aŭ delokigante kaj anstataŭigante partojn de la surfac-aktivaj substancoj, tiel fendante la filmon. Tio draste reduktas stabilecon, kaŭzante flokiĝon kaj kunfandiĝon, kiuj kondukas al senmulsiigo.
Krudnaftaj emulsioj ofte aperas dum la produktado kaj rafinado de naftaj produktoj. La plej multaj el la primaraj krudnaftoj de la mondo akiriĝas en emulsiigita stato. Emulsio konsistas el almenaŭ du nemikseblaj likvaĵoj, el kiuj unu estas fajne disigita - gutetoj ĉirkaŭ 1 μm en diametro - ene de la alia.
Unu el ĉi tiuj likvaĵoj estas tipe akvo, la alia kutime oleo. Oleo povas esti tiel fajne disigita en akvo, ke la emulsio fariĝas oleo-en-akvo (O/A) tipo, kie akvo estas la kontinua fazo kaj oleo la disigita fazo. Male, se oleo formas la kontinuan fazon kaj akvo la disigitan fazon, la emulsio estas akvo-en-oleo (A/A) tipo — la plej multaj krudnaftaj emulsioj apartenas al ĉi tiu lasta kategorio.
Akvomolekuloj altiras unu la alian, same kiel oleomolekuloj; tamen inter individuaj akvo- kaj oleomolekuloj ekzistas forpuŝa forto aktiva ĉe ilia interfaco. Surfaca tensio minimumigas la interfacan areon, do gutetoj en akvo/oleo-emulsio emas al sfereco. Krome, individuaj gutetoj favoras agregiĝon, kies totala surfaca areo estas pli malgranda ol la sumo de apartaj gutetaj areoj. Tiel, emulsio de pura akvo kaj pura oleo estas esence malstabila: la dispersita fazo gravitas al kunfandiĝo, formante du apartajn tavolojn post kiam la interfaca forpuŝo estas kontraŭagita - ekzemple, per amasiĝo de specialaj kemiaĵoj ĉe la interfaco, kiu malaltigas surfacan tension. Teknologie, multaj aplikoj utiligas ĉi tiun efikon aldonante konatajn emulsiigilojn por produkti stabilajn emulsiojn. Ĉiu substanco stabiliganta emulsion tiamaniere devas posedi kemian strukturon, kiu ebligas samtempan interagadon kun kaj akvo- kaj oleomolekuloj - tio estas, ĝi devus enhavi hidrofilan grupon kaj hidrofoban grupon.
Krudnaftaj emulsioj ŝuldas sian stabilecon al naturaj substancoj ene de la oleo, ofte portantaj polusajn grupojn kiel karboksilaj aŭ fenolaj grupoj. Ĉi tiuj povas ekzisti kiel solvaĵoj aŭ koloidaj dispersoj, penante apartan influon kiam alkroĉitaj al interfacoj. En tiaj kazoj, plej multaj partikloj disiĝas en la olea fazo kaj akumuliĝas ĉe la oleo-akva interfaco, viciĝante flank-al-flanke kun siaj polusaj grupoj orientitaj al la akvo. Tiel formiĝas fizike stabila interfaca tavolo, simila al solida ingo simila al partikla tavolo aŭ parafina kristala krado. Al la nuda okulo, ĉi tio manifestiĝas kiel tegaĵo ĉirkaŭanta la interfacan tavolon. Ĉi tiu mekanismo klarigas la maljuniĝon de krudnaftaj emulsioj kaj la malfacilecon rompi ilin.
En la lastaj jaroj, esplorado pri la senmulsiigaj mekanismoj de krudnaftaj emulsioj plejparte fokusiĝis al fajnskala esplorado de gutetaj kunfandiĝoprocezoj kaj la efiko de senmulsiigiloj sur interfacaj reologiaj ecoj. Tamen, ĉar la ago de senmulsiigiloj sur emulsioj estas tre kompleksa, kaj malgraŭ ampleksaj studoj en ĉi tiu kampo, neniu unuigita teorio pri la senmulsiiga mekanismo aperis.
Pluraj mekanismoj estas nuntempe agnoskitaj:
③ Mekanismo de solubiligo - Unuopa molekulo aŭ kelkaj molekuloj de la senmulsiigilo povas formi micelojn; ĉi tiuj makromolekulaj volvaĵoj aŭ miceloj solvigas emulsiigilojn, akcelante la disfalon de emulsiigita nafto.
④ Mekanismo de faldita deformado - Mikroskopaj observoj rivelas, ke akvo/oleaj emulsioj posedas duoblajn aŭ plurajn akvoŝelojn, kun oleŝeloj inter ili. Sub la kombinitaj efikoj de varmigo, kirlado kaj senmulsiiga agado, la internaj tavoloj de gutetoj interligiĝas, kondukante al guteta kunfandiĝo kaj senmulsiigo.
Plie, hejma esplorado pri demulsiigaj mekanismoj por ole-akvaj emulsiigitaj naftosistemoj sugestas, ke ideala demulsiigilo devas plenumi la jenajn kriteriojn: forta surfaca agado; bona malsekiga agado; sufiĉa flokuliga povo; kaj efika kunfaliga kapablo.
Senemulsiigiloj venas en granda diverseco; klasifikitaj laŭ surfaktant-specoj, ili inkluzivas katjonajn, anjonajn, nejonajn kaj zwitterionajn variaĵojn.
Anjonaj senmulsiigiloj: karboksilatoj, sulfonatoj, polioksietilenaj grasacidaj sulfatesteroj, ktp. - malavantaĝoj inkluzivas altan dozon, malbonan efikecon kaj malsaniĝemon al reduktita rendimento en la ĉeesto de elektrolitoj.
Katjonaj senmulsiigiloj: ĉefe kvaternaraj amoniaj saloj — efikaj por malpezaj oleoj sed maltaŭgaj por pezaj aŭ maljuniĝintaj oleoj.
Nejonaj demulsiigiloj: blokkopolimeroj iniciatitaj de aminoj; blokkopolimeroj iniciatitaj de alkoholoj; alkilfenol-formaldehidaj rezinaj blokkopolimeroj; fenol-amino-formaldehidaj rezinaj blokkopolimeroj; silikon-bazitaj demulsiigiloj; ultra-altaj molekulpezaj demulsiigiloj; polifosfatoj; modifitaj blokkopolimeroj; kaj zwitterionaj demulsiigiloj reprezentitaj de imidazolin-bazitaj nafto-demulsiigiloj.
Afiŝtempo: Dec-04-2025