कच्चे तेल के विमिश्रणीय कारकों के बारे में बात करें

कच्चे तेल की क्रियाविधिडिमल्सीफायरयह चरण स्थानांतरण-विपरीत विरूपण तंत्र है। विमल्सीफायर मिलाने से चरण संक्रमण शुरू होता है, जिससे उत्पन्न होता है।सर्फेकेंट्स(रिवर्स डीमल्सिफायर) जो इमल्सीफायर द्वारा निर्मित इमल्शन के विपरीत प्रकार के इमल्शन बनाते हैं। ऐसे डीमल्सिफायर हाइड्रोफोबिक इमल्सीफायर के साथ प्रतिक्रिया करके कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, जिससे इमल्सीफायर अपनी इमल्सीफाइंग क्षमता खो देते हैं।

टकराव अंतरसतही परत के टूटने की प्रक्रिया। गर्म करने या हिलाने की स्थिति में, विमल्सीकरण करने वाले पदार्थों को इमल्शन की अंतरसतही परत से टकराने, उस पर अधिशोषित होने या सतह-सक्रिय पदार्थों के एक हिस्से को विस्थापित करने के प्रचुर अवसर मिलते हैं। इससे अंतरसतही परत टूट जाती है, जिससे इसकी स्थिरता में भारी कमी आती है और फ्लोक्यूलेशन और कोएलेसेंस के माध्यम से विमल्सीकरण होता है।

पेट्रोलियम उत्पादों के उत्पादन और शोधन के दौरान अक्सर कच्चे तेल के इमल्शन बनते हैं। विश्व स्तर पर अधिकांश प्रमुख कच्चे तेल इमल्शन के रूप में निकाले जाते हैं। एक इमल्शन में कम से कम दो अघुलनशील तरल पदार्थ होते हैं, जिनमें से एक अत्यंत महीन फैलाव के रूप में निलंबित होता है।—लगभग 1 मिमी व्यास वाली बूंदें—दूसरे तरल पदार्थ में।

इनमें से एक तरल पदार्थ आमतौर पर पानी होता है और दूसरा तेल। तेल पानी में छोटी-छोटी बूंदों के रूप में फैल सकता है, जिससे तेल-इन-वॉटर इमल्शन बनता है, जिसमें पानी निरंतर अवस्था (कंटीन्यूअस फेज) और तेल विक्षेपित अवस्था (डिस्पर्सड फेज) का काम करता है। इसके विपरीत, जब तेल निरंतर अवस्था (कंटीन्यूअस फेज) और पानी विक्षेपित अवस्था (डिस्पर्सड फेज) का काम करता है, तो इमल्शन को वॉटर-इन-ऑयल इमल्शन कहा जाता है। अधिकांश कच्चे तेल के इमल्शन इसी श्रेणी में आते हैं।

जल के अणु एक दूसरे को आकर्षित करते हैं, और तेल के अणु भी ऐसा ही व्यवहार करते हैं। हालांकि, अलग-अलग जल अणुओं और तेल अणुओं के बीच प्रतिकर्षण बल मौजूद होते हैं, जो तेल-जल इंटरफ़ेस पर कार्य करते हैं। पृष्ठ तनाव इस इंटरफ़ेस के क्षेत्रफल को न्यूनतम करता है। इसी कारण, जल-इन-तेल (W/O) इमल्शन में जल की बूंदें गोलाकार आकार धारण करती हैं। इसके अलावा, अलग-अलग जल की बूंदें समूह बनाने की प्रवृत्ति रखती हैं, जिनका कुल पृष्ठ क्षेत्रफल सभी अलग-अलग बूंदों के पृष्ठ क्षेत्रफल के योग से कम होता है। परिणामस्वरूप, केवल शुद्ध जल और शुद्ध तेल से बने इमल्शन ऊष्मागतिकीय रूप से अस्थिर होते हैं; विक्षेपित अवस्था दो अलग-अलग परतों में विभाजित होकर जमने लगती है। तेल-जल इंटरफ़ेस पर विशेष रासायनिक पदार्थों को एकत्रित करके इंटरफ़ेस पर मौजूद प्रतिकर्षण बलों को बेअसर किया जा सकता है और पृष्ठ तनाव को कम किया जा सकता है। तकनीकी रूप से, इस प्रभाव का औद्योगिक उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसमें स्थिर इमल्शन बनाने के लिए प्रसिद्ध इमल्सीफायर मिलाए जाते हैं। इस प्रकार से इमल्शन को स्थिर करने में सक्षम किसी भी पदार्थ में एक ऐसी रासायनिक संरचना होनी चाहिए जो एक साथ पानी और तेल दोनों अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करती हो, अर्थात् उसमें एक हाइड्रोफिलिक समूह और एक हाइड्रोफोबिक समूह होना चाहिए।

कच्चे तेल के इमल्शन कच्चे तेल में निहित प्राकृतिक पदार्थों द्वारा स्थिर होते हैं, जिनमें आमतौर पर कार्बोक्सिल या फेनोलिक जैसे ध्रुवीय कार्यात्मक समूह होते हैं। ये पदार्थ विलयन या कोलाइडल फैलाव के रूप में मौजूद हो सकते हैं और इनमें टर्मिनल सतहों पर अधिशोषित होने की प्रबल प्रवृत्ति होती है। ऐसे मामलों में, अधिकांश सूक्ष्म कण तेल चरण में फैल जाते हैं और तेल-जल इंटरफ़ेस पर जमा हो जाते हैं, जहाँ वे अपने ध्रुवीय समूहों को जलीय चरण की ओर उन्मुख करते हुए एक-दूसरे के साथ संरेखित होते हैं, अंततः एक भौतिक रूप से स्थिर इंटरफ़ेशियल फिल्म बनाते हैं। यह फिल्म ठोस पदार्थों से घिरी होती है जो कणिकीय परतों या पैराफिन क्रिस्टल के समान होती हैं और नग्न आंखों से दिखाई देती हैं। यह तंत्र कच्चे तेल के इमल्शन के पुराने होने और विमल्सीकरण में कठिनाई की विशेषताओं का कारण बनता है।

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हाल के वर्षों में, कच्चे तेल के इमल्शन के विमल्सीकरण तंत्र पर किए गए शोध में मुख्य रूप से बूंदों के संलयन की प्रक्रियाओं के विस्तृत विश्लेषण और अंतरसतही रियोलॉजिकल गुणों पर विमल्सीकरण कारकों के प्रभाव का अध्ययन किया गया है। फिर भी, विमल्सीकरण कारकों और इमल्शन के बीच की परस्पर क्रिया अत्यंत जटिल है। इस क्षेत्र में व्यापक शोध के बावजूद, विमल्सीकरण तंत्र पर अभी तक कोई सर्वसम्मत राय नहीं बन पाई है।

निम्न प्रकार से कई व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त विमुद्रीकरण तंत्रों का वर्णन किया गया है:

③घुलनशीलता प्रक्रिया: एक या अल्प संख्या में विमल्सीकरण अणु मिलकर माइसेल बना सकते हैं। ऐसे वृहद आणविक कुंडल या माइसेल, इमल्सीफायर अणुओं को घोल देते हैं, जिससे कच्चे तेल के इमल्शन का विमल्सीकरण शुरू हो जाता है।

④वलन विरूपण तंत्र: सूक्ष्मदर्शी अवलोकन से पुष्टि होती है कि W/O इमल्शन में तेल की अंतर्परतों द्वारा अलग किए गए दोहरे या बहुसंकेन्द्रित जल के आवरण होते हैं। संयुक्त तापन, सरगर्मी और विमल्सीफायर उपचार के तहत, बूंदों की आंतरिक परतें आपस में जुड़ जाती हैं, जिससे बूंदों का संलयन और विमल्सीकरण होता है।

इसके अतिरिक्त, घरेलू अनुसंधान में तेल-इन-वॉटर (O/W) कच्चे तेल के इमल्शन सिस्टम के लिए विमल्सीकरण तंत्रों की भी जांच की गई है। अध्ययनों से पता चलता है कि एक आदर्श विमल्सीकरणकर्ता को चार प्रमुख आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए: मजबूत सतही सक्रियता, उत्कृष्ट गीलापन, पर्याप्त फ्लोक्यूलेशन क्षमता और उत्कृष्ट संलयन प्रदर्शन।

डिमल्सीफायर कई प्रकार के होते हैं। सर्फेक्टेंट वर्गीकरण मानकों के अनुसार, इन्हें चार प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: धनायनिक, ऋणायनिक, गैर-आयनिक और उभयधर्मी डिमल्सीफायर।

एनायनिक डिमल्सीफायर में कार्बोक्सिलेट, सल्फोनेट और पॉलीऑक्सीएथिलीन फैटी सल्फेट लवण शामिल हैं, जिनमें उच्च खुराक की आवश्यकता, औसत दर्जे की डिमल्सीफिकेशन दक्षता और इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा प्रेरित प्रदर्शन में गिरावट के प्रति संवेदनशीलता जैसी कमियां हैं।

कैटायनिक डिमल्सीफायर मुख्य रूप से चतुर्धातुक अमोनियम लवण होते हैं, जो हल्के कच्चे तेल के लिए उल्लेखनीय डिमल्सीफिकेशन प्रदर्शन प्रदान करते हैं, लेकिन भारी तेल और पुराने कच्चे तेल के लिए अनुपयुक्त होते हैं।

नॉनआयनिक डिमल्सीफायरमुख्य रूप से इनमें अमीन द्वारा आरंभ किए गए ब्लॉक पॉलीईथर, अल्कोहल द्वारा आरंभ किए गए ब्लॉक पॉलीईथर, एल्काइलफेनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेज़िन ब्लॉक पॉलीईथर, फिनोल-अमीन-फॉर्मेल्डिहाइड रेज़िन ब्लॉक पॉलीईथर, सिलिकॉन युक्त डिमल्सीफायर, अति-उच्च आणविक भार वाले डिमल्सीफायर, पॉलीफॉस्फेट, संशोधित ब्लॉक पॉलीईथर, साथ ही इमिडाज़ोलिन-आधारित कच्चे तेल के डिमल्सीफायर द्वारा दर्शाए गए एम्फोटेरिक डिमल्सीफायर शामिल हैं।