Raakaöljyn mekanismiemulsioiden poistoaineeton faasinsiirto-käänteinen muodonmuutosmekanismi. Emulsioiden purkautumisaineiden lisääminen laukaisee faasimuutoksen, joka tuottaapinta-aktiiviset aineet(käänteiset emulsioiden purkajat), jotka muodostavat vastakkaisen tyyppisiä emulsioita kuin emulgointiaineet. Tällaiset emulsioiden purkajat reagoivat hydrofobisten emulgointiaineiden kanssa muodostaen komplekseja, jolloin emulgointiaineet menettävät emulgointikykynsä.
Törmäys- ja rajapintakalvon repeämismekanismi. Kuumennettaessa tai sekoitettuna emulsioiden deemulgaattoreilla on runsaasti mahdollisuuksia törmätä emulsioiden rajapintakalvoon, adsorboitua rajapintakalvoon tai syrjäyttää osa pinta-aktiivisista aineista. Tämä repeää rajapintakalvon, mikä heikentää merkittävästi sen stabiilisuutta ja johtaa emulsioiden deemulgoitumiseen flokkulaation ja koalesenssin kautta.
Raakaöljyemulsioita syntyy usein öljytuotteiden tuotannon ja jalostuksen aikana. Useimmat tärkeimmät raakaöljyt maailmanlaajuisesti uutetaan emulsioiden muodossa. Emulsio koostuu vähintään kahdesta toisiinsa sekoittumattomasta nesteestä, joista toinen on suspendoituna erittäin hienojakoisina dispersioina.—noin 1 mm:n läpimittaisia pisaroita—toisessa nesteessä.
Toinen näistä nesteistä on yleensä vesi ja toinen tyypillisesti öljy. Öljy voi dispergoittua pieninä pisaroina veteen muodostaen öljy-vedessä-emulsion, jossa vesi toimii jatkuvana faasina ja öljy dispersiofaasina. Kääntäen, kun öljy toimii jatkuvana faasina ja vesi dispersiofaasina, emulsio luokitellaan vesi-öljyssä-emulsioksi. Suurin osa raakaöljyemulsioista kuuluu tähän luokkaan.
Vesimolekyylit vetävät toisiaan puoleensa, ja öljymolekyylit käyttäytyvät samalla tavalla. Yksittäisten vesimolekyylien ja öljymolekyylien välillä on kuitenkin hylkiviä voimia, jotka vaikuttavat öljy-vesi-rajapinnassa. Pintajännitys minimoi tämän rajapinnan pinta-alan. Tästä syystä vesipisarat vesi-öljyssä (W/O) -emulsioissa omaksuvat pallomaisen muodon. Lisäksi erilliset vesipisarat pyrkivät muodostamaan aggregaatteja, joiden kokonaispinta-ala on pienempi kuin kaikkien erillisten pisaroiden pinta-alojen summa. Näin ollen pelkästään puhtaasta vedestä ja puhtaasta öljystä koostuvat emulsiot ovat termodynaamisesti epästabiileja; dispersiofaasi pyrkii flokkuloimaan muodostaen kaksi erillistä kerrosta. Rajapintojen hylkiviä voimia voidaan kumota ja pintajännitystä vähentää keräämällä erityisiä kemiallisia aineita öljy-vesi-rajapinnalle. Teknisesti tätä vaikutusta hyödynnetään laajalti teollisessa tuotannossa lisäämällä tunnettuja emulgointiaineita stabiilien emulsioiden luomiseksi. Kaikilla aineilla, jotka kykenevät stabiloimaan emulsioita tällä tavalla, on oltava kemiallinen rakenne, joka on vuorovaikutuksessa sekä vesi- että öljymolekyylien kanssa samanaikaisesti, eli niiden on sisällettävä yksi hydrofiilinen ryhmä ja yksi hydrofobinen ryhmä.
Raakaöljyemulsiot stabiloidaan raakaöljyssä luonnostaan esiintyvillä aineilla, jotka tyypillisesti sisältävät polaarisia funktionaalisia ryhmiä, kuten karboksyyli- tai fenoliryhmiä. Nämä aineet voivat esiintyä liuosten tai kolloidisten dispersioiden muodossa ja niillä on voimakas taipumus adsorboitua päätepinnoille. Tällaisissa tapauksissa useimmat mikrohiukkaset dispergoituvat öljyfaasiin ja kerääntyvät öljy-vesi-rajapintaan, jossa ne asettuvat vierekkäin vesifaasiin suuntautuneiden polaaristen ryhmiensä kanssa muodostaen lopulta fysikaalisesti stabiilin rajapintakalvon. Tämä kalvo on kapseloitu kiinteillä aineilla, jotka muistuttavat hiukkasmaisia kerroksia tai parafiinikiteitä, jotka ovat näkyvissä paljaalla silmällä. Tämä mekanismi selittää raakaöljyemulsioiden ikääntymis- ja emulsioiden vaikean irtoamisen.
[Epäolennainen sekava kiinalainen teksti jätetty pois]
Viime vuosina raakaöljyemulsioiden deemulgaatiomekanismeja koskeva tutkimus on keskittynyt pitkälti pisaroiden yhteenkasvamisprosessien yksityiskohtaiseen karakterisointiin ja deemulgaatioaineiden vaikutukseen rajapinnan reologisiin ominaisuuksiin. Deemulgaatioaineiden ja emulsioiden väliset vuorovaikutukset ovat kuitenkin erittäin monimutkaisia. Huolimatta laajasta tutkimuksesta tällä alalla, deemulgaatiomekanismeista ei ole tähän mennessä saavutettu yhtenäistä yksimielisyyttä.
Useita laajalti tunnustettuja deemulgaatiomekanismeja esitetään seuraavasti:
③Liukenemismekanismi: Yksi tai pieni määrä emulsioiden purkamismolekyylejä voi muodostaa misellejä. Tällaiset makromolekyyliset kierteet tai misellit liuottavat emulgointimolekyylejä, mikä laukaisee raakaöljyemulsioiden emulsioiden purkamisen.
④Taittuneen muodonmuutoksen mekanismi: Mikroskooppiset havainnot vahvistavat, että vesi-öljy-emulsioissa on kaksi tai useampi samankeskinen vesikuori, jotka on erotettu toisistaan öljykerroksilla. Yhdistetyssä kuumennuksessa, sekoituksessa ja emulsioiden purkamisessa pisaroiden sisäiset kerrokset yhdistyvät, mikä aiheuttaa pisaroiden yhteenkasvamisen ja emulsioiden purkautumisen.
Lisäksi kotimaisessa tutkimuksessa on selvitetty öljy-vedessä (O/W) -raakaöljyemulsiojärjestelmien emulsioiden purkautumismekanismeja. Tutkimukset osoittavat, että ihanteellisen emulsioiden purkautumisaineen on täytettävä neljä keskeistä vaatimusta: vahva pinta-aktiivisuus, erinomainen kostuvuus, riittävä flokkauskyky ja erinomainen koalesenssikyky.
Deemulgointiaineita on monenlaisia. Pinta-aktiivisten aineiden luokittelustandardien mukaan ne voidaan jakaa neljään tyyppiin: kationisiin, anionisiin, ionittomiin ja amfoteerisiin deemulgointiaineisiin.
Anionisia emulsioiden poistoaineita ovat karboksylaatit, sulfonaatit ja polyoksietyleenirasvasulfaattisuolat, joiden haittoja ovat korkeat annostusvaatimukset, keskinkertainen emulsioiden poistotehokkuus ja alttius elektrolyyttien aiheuttamalle suorituskyvyn heikkenemiselle.
Kationiset emulsioiden purkajat ovat pääasiassa kvaternäärisiä ammoniumsuoloja, jotka tarjoavat huomattavan emulsioiden purkaustehon kevyelle raakaöljylle, mutta eivät sovellu raskaalle öljylle ja vanhennetulle raakaöljylle.
Ei-ioniset emulsioiden poistoaineetkoostuvat pääasiassa amiineilla initioiduista lohkopolyeettereistä, alkoholilla initioiduista lohkopolyeettereistä, alkyylifenoli-formaldehydihartsi-lohkopolyeettereistä, fenoli-amiini-formaldehydihartsi-lohkopolyeettereistä, piitä sisälttävistä emulsioiden poistoaineista, erittäin suurimolekyylipainoisista emulsioiden poistoaineista, polyfosfaateista, modifioiduista lohkopolyeettereistä sekä amfoteerisista emulsioiden poistoaineista, joita edustavat imidatsoliinipohjaiset raakaöljyn emulsioiden poistoaineet.
Julkaisun aika: 09.07.2026