Mekanisme minyak mentahdemulsifieradalah mekanisme transfer fase-deformasi balik. Penambahan demulsifier memicu transisi fase, menghasilkansurfaktan(Demulsifier terbalik) yang membentuk emulsi yang berlawanan jenisnya dengan emulsi yang dibentuk oleh emulsifier. Demulsifier semacam ini bereaksi dengan emulsifier hidrofobik untuk membentuk kompleks, sehingga menghilangkan kemampuan emulsifier tersebut.
Mekanisme pecahnya lapisan antarmuka akibat tumbukan. Dalam kondisi pemanasan atau pengadukan, demulsifier memperoleh banyak kesempatan untuk bertumbukan dengan lapisan antarmuka emulsi, terserap ke lapisan antarmuka, atau menggantikan sebagian zat aktif permukaan. Hal ini menyebabkan pecahnya lapisan antarmuka, secara drastis mengurangi stabilitasnya dan mengarah pada demulsifikasi melalui flokulasi dan koalesensi.
Emulsi minyak mentah sering muncul selama produksi dan penyulingan produk minyak bumi. Sebagian besar minyak mentah utama di dunia diekstraksi dalam bentuk emulsi. Emulsi terdiri dari setidaknya dua cairan yang tidak dapat bercampur, salah satunya tersuspensi sebagai dispersi yang sangat halus.—tetesan dengan diameter sekitar 1 mm—di dalam cairan lainnya.
Salah satu cairan tersebut biasanya air, dan yang lainnya biasanya minyak. Minyak dapat terdispersi sebagai tetesan kecil di dalam air, membentuk emulsi minyak dalam air, di mana air berfungsi sebagai fase kontinu dan minyak sebagai fase terdispersi. Sebaliknya, ketika minyak bertindak sebagai fase kontinu dan air sebagai fase terdispersi, emulsi tersebut diklasifikasikan sebagai emulsi air dalam minyak. Sebagian besar emulsi minyak mentah termasuk dalam kategori ini.
Molekul air saling menarik, dan molekul minyak berperilaku identik. Namun, terdapat gaya tolak antara molekul air dan molekul minyak, yang bekerja pada antarmuka minyak-air. Tegangan permukaan meminimalkan luas antarmuka ini. Karena alasan ini, tetesan air dalam emulsi air-dalam-minyak (W/O) mengadopsi bentuk bulat. Lebih lanjut, tetesan air yang terpisah cenderung membentuk agregat yang luas permukaan totalnya lebih kecil daripada jumlah luas permukaan semua tetesan terpisah. Akibatnya, emulsi yang hanya terdiri dari air murni dan minyak murni secara termodinamis tidak stabil; fase terdispersi cenderung menggumpal, membentuk dua lapisan yang berbeda. Gaya tolak antarmuka dapat diatasi, dan tegangan permukaan dapat dikurangi dengan mengakumulasi zat kimia khusus pada antarmuka minyak-air. Secara teknis, efek ini banyak dimanfaatkan dalam produksi industri dengan menambahkan pengemulsi yang sudah dikenal untuk menghasilkan emulsi yang stabil. Setiap zat yang mampu menstabilkan emulsi dengan cara ini harus memiliki struktur kimia yang berinteraksi dengan molekul air dan minyak secara bersamaan, yaitu mengandung satu gugus hidrofilik dan satu gugus hidrofobik.
Emulsi minyak mentah distabilkan oleh zat-zat alami yang terdapat dalam minyak mentah, yang biasanya memiliki gugus fungsional polar seperti gugus karboksil atau fenolik. Zat-zat ini dapat berupa larutan atau dispersi koloid dan menunjukkan kecenderungan yang kuat untuk teradsorpsi pada permukaan terminal. Dalam kasus tersebut, sebagian besar mikropartikel tersebar dalam fase minyak dan terakumulasi di antarmuka minyak-air, di mana mereka sejajar berdampingan dengan gugus polar mereka yang berorientasi ke fase air, akhirnya membentuk lapisan antarmuka yang stabil secara fisik. Lapisan ini dikapsulasi oleh zat padat yang menyerupai lapisan partikulat atau kristal parafin, yang terlihat dengan mata telanjang. Mekanisme ini menjelaskan karakteristik penuaan dan demulsifikasi yang sulit pada emulsi minyak mentah.
[Teks bahasa Mandarin yang tidak relevan dan kacau dihilangkan]
Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentang mekanisme demulsifikasi emulsi minyak mentah sebagian besar berfokus pada karakterisasi rinci proses koalesensi tetesan dan pengaruh demulsifier terhadap sifat reologi antarmuka. Meskipun demikian, interaksi antara demulsifier dan emulsi sangat kompleks. Terlepas dari penelitian ekstensif yang dilakukan di bidang ini, belum ada konsensus terpadu mengenai mekanisme demulsifikasi yang tercapai hingga saat ini.
Beberapa mekanisme demulsifikasi yang dikenal luas diuraikan sebagai berikut:
③Mekanisme Solubilisasi: Satu atau sejumlah kecil molekul demulsifier dapat berkumpul membentuk misel. Kumparan makromolekul atau misel tersebut melarutkan molekul pengemulsi, memicu demulsifikasi emulsi minyak mentah.
④Mekanisme Deformasi Lipatan: Pengamatan mikroskopis mengkonfirmasi bahwa emulsi W/O memiliki cangkang air konsentris ganda atau multipel yang dipisahkan oleh lapisan minyak. Di bawah perlakuan pemanasan, pengadukan, dan demulsifier gabungan, lapisan internal tetesan saling terhubung, menyebabkan koalesensi tetesan dan demulsifikasi.
Selain itu, penelitian dalam negeri juga telah menyelidiki mekanisme demulsifikasi untuk sistem emulsi minyak mentah dalam air (O/W). Studi menunjukkan bahwa demulsifier ideal harus memenuhi empat persyaratan utama: aktivitas permukaan yang kuat, kemampuan pembasahan yang sangat baik, kapasitas flokulasi yang cukup, dan kinerja koalesensi yang luar biasa.
Demulsifier mencakup berbagai macam jenis. Diklasifikasikan berdasarkan standar kategorisasi surfaktan, demulsifier terbagi menjadi empat jenis: demulsifier kationik, anionik, nonionik, dan amfoterik.
Demulsifier anionik meliputi karboksilat, sulfonat, dan garam sulfat lemak polioksietilen, yang memiliki kekurangan seperti kebutuhan dosis yang tinggi, efisiensi demulsifikasi yang biasa-biasa saja, dan kerentanan terhadap penurunan kinerja yang disebabkan oleh elektrolit.
Demulsifier kationik sebagian besar berupa garam amonium kuaterner, yang memberikan kinerja demulsifikasi yang luar biasa untuk minyak mentah ringan namun tidak cocok untuk minyak berat dan minyak mentah yang sudah tua.
Demulsifier nonionikTerutama terdiri dari polieter blok yang diinisiasi oleh amina, polieter blok yang diinisiasi oleh alkohol, polieter blok resin alkilfenol-formaldehida, polieter blok resin fenol-amina-formaldehida, demulsifier yang mengandung silikon, demulsifier dengan berat molekul sangat tinggi, polifosfat, polieter blok yang dimodifikasi, serta demulsifier amfoterik yang diwakili oleh demulsifier minyak mentah berbasis imidazoline.
Waktu posting: 09 Juli 2026