Главная -> Словарь

Гидрофобными свойствами

Для получения соединений, в молекулы которых кроме гидрофобных входят функциональные группы" с гидрофильными свойствами, можно применять реакции введения гидрофильной группы в молекулу углеводорода или введения гидрофобной группы в молекулы некоторых функциональных соединений .

Важная, роль в процессе разрушения нефтяной эмульсии принадлежит деэмульгаторам, в качестве которых используются поверхностно-ак-тивные вещества . ПАВ обладают способностью изменять фазовые взаимодействия на различных поверхностях раздела. Такая активность обусловлена химическим строением ПАВ, одна часть молекулы которого имеет сродство к углеводородам , а другая — к воде . На поверхности раздела нефть - вода полярная часть молекулы ПАВ, обладающая гидрофильными свойствами, погружена в воду, а неполярная гидрофобная — в нефть, В зависимости от величины и расположения этих частей изменяются и свойства ПАВ как деэмульгаторов,

Представление о расположении молекул ПАВ , адсорбированных на границе раздела фаз в эмульсиях В/Н, выдвинуто впервые Лангмюром и в настоящее время общепризнано. Согласно этому представлению полярная часть молекулы ПАВ, обладающая гидрофильными свойствами, погружена в воду, а неполярная гидрофобная — в нефть. Расположение молекул ПАВ на диспергированных частицах в эмульсиях прямого и обратного типа схематично показано на рис. 37.

Ш jДеэмульгаторы, так же, как и эмульгаторы, рассмотренные в гл. 1, относятся к классу поверхностно-активных веществ . Четких границ у этого класса веществ нет. Термин ПАВ обычно применяют к веществам, молекулы которых содержат группы, одни из которых обладают гидрофобными, а другие—гидрофильными свойствами.

Большая часть деэмульгаторов, вырабатываемых в настоящее время, представляет собой высокомолекулярные соединения, образованные из полимерных цепей окисей этилена и пропилена, алкилфенолов, аминосоединений и каучукоподобных материалов, которые содержат гидроксильные акцепторные группы. Каждый из этих полимеров синтезируют так, чтобы в него входили группы, обладающие гидрофильными свойствами.

Известно, что смерзанию подвергаются вещества, обладающие гидрофильными свойствами, характеризующими высокое сродство вещества с водой. Чем выше гидрофильные свойства вещества, тем сильнее оно смерзается, и наоборот. В процессе поглощения влаги веществом происходит его смачивание. При этом свободная влага преобразуется в пленочную, и этот процесс под влиянием силового поля смачиваемых поверхностей неизбежно сопровождается ее структурными и геометрическими изменениями.

Более высокие показатели водоустойчивости асфальтобетона объясняются наличием в его составе тонкоизмельченного известнякового минерального порошка, тогда как в битумоминеральном материале эту роль выполняет суглинок с ярко выраженными гидрофильными свойствами.

Различают два вида вазелина: натуральный и искусственный. Натуральный вазелин получают из остатков от разгонки парафиновых нефтей с последующей очисткой серной кислотой и отбелкой адсорбентами. Природный вазелин обладает асептическими и гидрофильными свойствами и способностью поглощать и удерживать значительное количество воды. В чистом виде в промышленности используется натуральный вазелин не как самостоятельный продукт, а как сырье для приготовления искусственных вазе-линов. Искусственный вазелин представляет собой ароматизированную смесь из церезина, парафина и парфюмерного масла в различной пропорции в зависимости от точки плавления первых двух компонентов. В состав вазелина могут входить также естественный вазелин белого цвета и отбеленный петролатум, предназначенный для повышения вязкости и предохранения от выступления влаги на поверхности кожи. В борный вазелин добавляют в качестве дезинфицирующего средства борную кислоту. Вследствие того что вазелин при нагревании полностью смешивается с жирами, маслами и восками, он является хорошей основой для приготовления жировых защитных кремов.

Ранее указывалось, что мазуты с водой образуют гидрофобные эмульсии. Эмульсии этого вида можно разрушить при помощи веществ, обладающих резко выраженными гидрофильными свойствами. Эти вещества, достигнув поверхности раздела , способны понизить поверхностное натяжение, ослабить прочность пленки И разрушить оболочку. Принцип их действия при разложении эмульсии основан на обращении фаз.

В целях изыскания деэмульгаторов для разрушения водной эмульсии сернистых мазутов автором и И. В. Головистиковым был исследован ряд продуктов, обладающих гидрофильными свойствами. Было установлено, что наиболее активными деэмульгаторами являются так называемые вещества ОП-7 и ОП-10 и натриевые соли сульфокислот .

В качестве деэмульгаторов применяются вещества с ярко выраженными гидрофильными свойствами, способными понизить поверхностное натяжение пленки и разрушить эмульсии. Эффективность деэмульгаторов показана в таблице.

Эмульгаторами обычно являются полярные вещества нефти, такие, как смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, соли нафтеновых кислот, а также различные органические примеси. Установлено, что в образовании стойких эмульсий принимают участие также различные твердые углеводороды,как парафины и церезины нефтей. Тип образующейся эмульсии в значительной степени зависит от свойств эмульгатора: эмульгаторы, обладающие гидрофобными свойствами, образуют эмульсию типа В/Н, то есть гидрофобную, а эмульгаторы гидрофильные — гидрофильную эмульсию типа Н/В. Следовательно, эмульгаторы способствуют образованию эмульсии того же типа, что и тип эмульгатора. В промысловой практике чаще всего образуется гидрофобная эмульсия, так как эмульгаторами в этом случае являются растворимые в нефти смолисто — асфальтеновые вещества, соли органических кислот, а также тонкоизмельченные частицы глины, окислов металлов и др. Эти вещества, адсорбируясь на поверхности раздела нефть—вода, попадают в поверхностный слой со стороны нефти и создают прочную оболочку вокруг частиц воды. Наоборот, хорошо растворимые в воде и хуже в углеводородах гидрофильные эмульгаторы типа щелочных металлов нефтяных кислот адсорбируются в поверхностном слое со стороны водной фазы, обволакивают капельки нефти и таким образом способствуют образованию гидрофильной нефтяной эмульсии. При наличии эмульгаторов обоих типов возможно обращение эмульсий, то есть переход из одного типа в другой. Этим явлением пользуются иногда при разрушении эмульсий.

Установлено , что тип образующейся эмульсии в некоторой степени зависит от соотношения объемов несмешивающихся жидкостей, — дисперсионной средой стремится стать та жидкость, объем которой больше. При смешении жидкостей, таких как нефть и вода, в присутствии эмульгаторов, способствующих возникновению устойчивых эмульсий, тип образующейся эмульсии мало зависит от соотношения объемов жидкостей, а иногда и совсем не зависит. Вещества - эмульгаторы, обладающие гидрофобными свойствами, способствуют образованию эмульсии типа вода в нефти, а эмульгаторы, имеющие гидрофильные свойства, способствуют образованию эмульсии типа нефть в воде.

Эмульгаторы, обладающие гидрофобными свойствами, образуют эмульсию типа В/Н, а эмульгаторы гидрофильные — эмульсию типа Н/В. Необходимо отметить весьма интересное свойство — антагонистичность гидрофобных и гидрофильных эмульгаторов. При совместном присутствии одни эмульгаторы стремятся вытеснить другие, что приводит иногда к обращению фаз, т. е. к превращению эмульсии Н/В в эмульсию В/Н и наоборот.

Де Гроот с сотр. при получении блоксополимеров использовал алифатические, алициклические и терпеновые спирты и фенолы. Хорошими деэмульгаторами являются соединения, полученные при обработке гекситов сначала окисью этилена, а затем окисью пропилена, или наоборот. Де Гроот получил эффективные деэмульгаторы при взаимодействии окиси пропилена с соединениями, содержащими первичные или вторичные аминогруппы, сульфамидные или карбоксильные группы. Некоторые исследователи осуществили синтез полиоксигликолей, обладающих гидрофобными свойствами, на основе окисей бутилена и стирола. Например, описаны сополимеры с окисью изобутилена и 1,2-эпоксибутаном.

Новые деэмульгирующие материалы являются не чистыми веществами, а смесью полимеров разной молекулярной массы с различными гидрофобными свойствами. Поэтому они обладают гораздо более широким диапазоном растворимости, чем каждый из исходных компонентов. Однако применение одного деэмульгатора даже с широким диапазоном растворимости приводит к резкому колебанию его расхода на различных нефтях. Другими словами, эффективность работы деэмульгатора существенно зависит от свойств обрабатываемой эмульсии.

Из таблицы видно, что не обработанный вяжущим веществом , грунт обладает значительной коррозионной активностью и в условиях -эксперимента составляет 0,03 мм/год. Однако незначительная добавка вяжущего ВМТ-Л уменьшает скорость коррозии уже В 2 раза. С увеличением дозировки вяжущего коррозионная активность грунта резко падает и при содержании вещества 3-16$ мае, в грунте скорость коррозии составляет 0,004-0,002мм/год. Уменьшение коррозионной активности грунта с ростом содержания в нем вяжущего связано с изменением химического состава грунта, образованием на металле адсорбционной пленки, обладающей высокими защитными и гидрофобными свойствами. Кроме того, низкая газопро-водность мелкопористой гидрофобизированной вяжущим веществом структуры грунтов уменьшает аэрируемость и влагонасыщаемость закрепленного грунта, влияющих на коррозионную агрессивность грунтов. -;

Вторая ступень унифицированных сепараторов — не- -сменяемый патрон, выполненный из сетки монель-металла, который надевают на первую ступень — коагулирующий элемент. Сетка покрыта фторопластом с ярко выраженными гидрофобными свойствами. Унифицированные "фильтры-сепараторы аналогичны по устройству и имеют разную производительность:

Подобный механизм справедлив для хлопчатобумажных тканей. Значительно сложнее противодействовать обратному осаждению загрязнений при стирке изделий из синтетических тканей. Полиэфирные волокна обладают ярко выраженными гидрофобными свойствами, поэтому карбоксиметшщеллюлоэа не удерживается па поверхности ткани и не может препятствовать реосаждению загрязнений. В качестве антиресорбентов для синтетических волокон могут быть использованы целлюлозные эфиры, такие как метилгидроксииропилцеллюлоза или этилоксиэтилцеллюлоза, а для шерсти и шелка — поливинилпир-

Эмульгаторами обычно являются полярные вещества нефти, такие, как смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, соли нафтеновых кислот, а также различные органические примеси. Установлено, что в образовании стойких эмульсий принимают участие также различные твердые углеводороды - парафины и церезины нефтей. Тип образующейся эмульсии в значительной степени зависит от свойств эмульгатора: эмульгаторы, обладающие гидрофобными свойствами, образуют эмульсию типа В/Н, то есть гидрофобную, а эмульгаторы гидрофильные - гидрофильную эмульсию типа Н/В. Следовательно, эмульгаторы способствуют образованию эмульсии того же типа, что и тип эмульгатора. В промысловой практике чаще всего образуется гидрофобная эмульсия, так как эмульгаторами в этом случае являются растворимые в нефти смолисто-асфальтено-вые вещества, соли органических кислот, а также тонкоизмельченные частицы глины, окислов металлов и др. Эти вещества, адсорбиру-ясь на поверхности раздела нефть-вода, попадают в поверхностный

Поэтому при применении его в качестве основы должны предъявляться повышенные требования к нему, в частности по влажности. Превышение влажности больше норматива будет увеличивать отрицательные характеристики картона и качества готовой продукции на его базе, особенно прочностные. Основа существенно влияет на качество кровельного материала: чем больше впитываемость основы, тем лучшими гидрофобными свойствами обладает кровельный рулонный материал. Одной из важнейших характеристик основы является время впитывания битумнополимерного или другого вяжущего. Всякое ухудшение пропитки основы связано с увеличением водопоглощения и ухудшением поведения кровельного материала при низких температурах.

Установлено, что в образовании стойких эмульсий принимают участие также различные твердые углеводороды — парафины и церезины неф-тей. Тип образующейся эмульсии в значительной степени зависит от свойств эмульгатора: эмульгаторы, обладающие гидрофобными свойствами, образуют эмульсию типа В/Н, т. е. гидрофобную, а эмульгаторы гидрофильные — гидрофильную эмульсию типа Н/В. Следовательно, эмульгаторы способствуют образованию эмульсии того же типа, что и тип эмульгатора. В промысловой практике чаще всего образуется гидрофобная эмульсия, так как эмульгаторами в этом случае являются растворимые в нефти смолисто-асфальтеновые вещества, соли органических кислот, а также тонкоизмельченные частицы глины, окислов металлов и др. Эти вещества, адсорбируясь на поверхности раздела нефть-вода, попадают в поверхностный слой со стороны нефти и создают прочную оболочку вокруг частиц воды. Наоборот, хорошо растворимые в воде и хуже в углеводородах гидрофильные эмульгаторы типа щелочных металлов нефтяных кислот адсорбируются в поверхностном слое со стороны водной фазы, обволакивают капельки нефти и таким образом способствуют образованию гидрофильной нефтяной эмульсии. При наличии эмульгаторов обоих типов возможно обращение эмульсий, т. е. переход из одного типа в другой. Этим явлением пользуются иногда при разрушении эмульсий.

Эмульгаторы бывают гидрофильные и гидрофобные. Ас-фальто-смолистые вещества и нафтеновые кислоты, находящиеся в нефтях в качестве природных компонентов, являются гидрофобными эмульгаторами. Калиевые и натриевые нафтеновые мыла, образующиеся в основном при взаимодействии нафтеновых кислот, содержащихся в нефти, с солями металлов, растворенных в буровой воде, представляют собой гидрофильные эмульгаторы. Нафтенаты Са, Mg, Fe, A1 обладают гидрофобными свойствами. Твердые взвеси поверхностно не активны. Однако накопление их на поверхностях раздела нефть — вода де-