כיצד לבחור חומרים פעילי שטח לייצוב חימר ולאמצעי חומצה

1. חומרים פעילי שטח לחימר יציב

ייצוב חימר כרוך בשני היבטים: מניעת התנפחות של מינרלי חימר ומניעת נדידת חלקיקי מינרלי חימר. למניעת התנפחות חימר, ניתן להשתמש בחומרים פעילי שטח קטיוניים כגון מלח אמין, מלח אמוניום רבעוני, מלח פירידיניום ומלח אימידזולין. למניעת נדידת חלקיקי מינרלי חימר, ניתן להשתמש בחומרים פעילי שטח קטיוניים לא-יוניים המכילים פלואור.

2. חומרים פעילי שטח לאמצעי חומצה

כדי לשפר את אפקט החמצה, בדרך כלל יש צורך להוסיף תוספים שונים לתמיסת החומצה. כל חומר פעיל שטח התואם לתמיסת החומצה ונספג בקלות על ידי היווצרות החומר יכול לשמש כמעכב חומצה. דוגמאות לכך כוללות הידרוכלורידים של אמינים שומניים, מלחי אמוניום רבעוניים ומלחי פירידיניום בקרב חומרים פעילי שטח קטיוניים, כמו גם אתרים של אלקיל פנול פוליאוקסיאתילן סולפטיים, קרבוקסימתיליים, פוספטיים או סולפטיים בקרב חומרים פעילי שטח אמפוטריים. חלק מהחומרים הפעילי שטח, כגון חומצה דודציל סולפונית ומלחי האלקילאמין שלה, יכולים לתחליב את תמיסת החומצה בשמן ליצירת אמולסיה חומצית-בשמן, אשר, כאשר משתמשים בה כנוזל עבודה מחמצן, ממלאת גם תפקיד מעכב.

חלק מהחומרים הפעילי שטח יכולים לשמש כמפרקי אמולסיה עבור חומציות נוזלים. חומרים פעילי שטח בעלי מבנה מסועף, כגון פוליאוקסיאתילן-פוליאוקסיפרופילן פרופילן גליקול אתר ופוליאוקסיאתילן-פוליאוקסיפרופילן פנטאתילןהקסמין, כולם יכולים לשמש כמפרקי אמולסיה חומציים.

חלק מהחומרים הפעילי שטח יכולים לתפקד כתוספי ניקוי של חומצה משומשת. חומרים פעילי שטח שניתן להשתמש בהם כתוספי ניקוי כוללים סוגי מלחי אמין, סוגי מלחי אמוניום רבעוניים, סוגי מלחי פירידיניום, סוגי מלחי לא יוניים, סוגי אמפוטריים וחומרים פעילי שטח פלואוריים.

חלק מהחומרים הפעילי שטח יכולים לפעול כמעכבי חומציות של בוצה, כגון חומרים פעילי שטח מסיסים בשמן כמו אלקיל פנולים, חומצות שומן, חומצות אלקיל בנזן סולפוניות ומלחי אמוניום רבעוניים. מכיוון שמסיסותם בחומצה ירודה, ניתן להשתמש בחומרים פעילי שטח לא יוניים כדי לפזר אותם בתמיסת החומצה.

כדי לשפר את אפקט החמצה, יש צורך להוסיף חומר היפוך הרטבה לתמיסת החומצה כדי להפוך את הרטבה של האזור הסמוך לקידוח מרטיבות שמן לרטיבות מים. תערובות כגון פוליאוקסיאתילן-פוליאוקסיפרופילן אלקיל אלכוהול אתר ואתר פוליאוקסיאתילן-פוליאוקסיפרופילן אלקיל אלכוהול אסטרי פוספט נספגות על ידי התצורה כשכבת הספיחה הראשונה, ובכך משיגות את אפקט היפוך הרטבה.

בנוסף, ישנם חומרים פעילי שטח מסוימים, כגון הידרוכלורידים של אמינים שומניים, מלחי אמוניום רבעוניים, או חומרים פעילי שטח לא-יוניים-אניוניים, המשמשים כחומרי הקצפה להכנת נוזלי עבודה חומציים של קצף, תוך השגת מטרות של עיכוב, עיכוב קורוזיה וחומציות עמוקה. לחלופין, ניתן להכין קצף כזה כמשטחים מקדימים לחומציות, המוזרקים לתצורה לפני תמיסת החומצה. אפקט הג'אמין שנוצר על ידי הבועות בקצף יכול להסיט את תמיסת החומצה, לאלץ את החומצה להמיס בעיקר את השכבות בעלות החדירות הנמוכה ולשפר את אפקט החמצה.