Водный мицеллярный раствор
Cтраница 2
 |
Строение мицеллы анионоактивного ПАВ.| Схема солюбилизации углеводородов в сферической мич целле ПАВ. [16] |
Одним из характерных свойств растворов коллоидных ПАВ, связанным с их мицеллярным строением, является солюбилизация - растворение органических неполярных веществ в водных мицеллярных растворах ПАВ. При этом углеводородные цепи раздвигаются и объем мицеллы увеличивается. [17]
В связи с этим обоснованная разумная стратегия в этой области должна предусматривать широкие фундаментальные исследования и опытно-промышленные испытания наиболее потенциальных методов увеличения нефтеотдачи пластов, а именно вытеснения нефти двуокисью углерода, водными мицеллярными растворами, водо-газовыми смесями, паром, их модификаций, а также подготовку промышленности для крупномасштабного производства соответствующих качественных материально-технических средств. [18]
Применение жидкостей, смешивающихся с углеводородами, продувка двуокисью углерода, термические методы регенерации - все эти методы имеют большое значение. Промывка водными мицеллярными растворами, по-видимому, имеет наибольшие перспективы. Существуют различные названия, в том числе промывка мицеллярными растворами, промывка детергентами, химическая промывка, а также ряд фирменных наименований. [19]
Явление растворения веществ в мицеллах ПАВ называется со-любилизацией. В водных мицеллярных растворах солюбилнзиру ются вещества, нерастворимые в воде, например бензол, красители, жиры. Это обусловлено тем, что внутреннее ядро мицеллы обладает свойствами неполярной жидкости. Неводные мицел-лярные растворы могут связывать значительное количество воды. Способ включения молекул солюбилизата в мицеллы в водных растворах зависит от природы вещества. Неполярные углеводороды, внедряясь в мицеллы, располагаются во внутренних углеводородных ядрах мицелл. Полярные органические вещества ( спирты, амины, кислоты) встраиваются между молекулами ПАВ так, чтобы их полярные группы были обращены к воде, а липофнлыше части молекул ориентированы параллельно углеводородным радикалам ПАВ. Возможен и третий способ включения солюбилизата в мицеллы, особенно характерный для неиопогенных ПАВ. Молекулы солюбилизата, например фенола, не проникают внутрь мицелл, а закрепляются па их поверхности, располагаясь между беспорядочно изогнутыми полиоксиэтиленовыми цепями. [20]
 |
Солюбилизация нефти ( а и воды ( б в мицеллах ПАВ. [21] |
Мицеллярные растворы ПАВ способны растворять вещества род-стввгчые природе ядер мицелл. В водных мицеллярных растворах солюбшшзируются нерастворимые в воде углеводороды, нефть и нефтепродукты. Это объясняется тем, что внутреннее ядро мицеллы составляют неполярные углеводородные цепи молекул ПАВ. [22]
В табл. 38 показаны результаты вытеснения остаточной нефти различными по структуре и составу мицеллярными растворами. Как видно, водные мицеллярные растворы обеспечивают меньшее вытеснение остаточной нефти, чем сульфонатно-углеводородные, но они требуют меньшего расхода ПАВ. [24]
Относительно малая концентрация ПАВ в водных мицеллярных растворах, не требующих углеводородной жидкости ( нефти) для приготовления, и полное отсутствие отрицательного влияния пластовых солей на эффективность вытеснения нефти, которая; ростом минерализации даже увеличивается, выдвигает их в разряд наиболее перспективных для извлечения остаточной нефти из заводненных пластов. В ближайшем будущем требуются широкие исследования и промышленные испытания различных водных мицеллярных растворов для оптимизации их составов и технологии применения в конкретных геолого-физических условиях. [25]
Фотоионизация ароматических углеводородов и последующие реакции электронного переноса в биоагрегагах являются моделью процессов, возможно играющих основную роль в фотосинтезе и электронном транспорте в мембранах. Было показано [27, 28], что некоторые полициклические углеводороды, например пирен, эффективно фотоионизуются в водных мицеллярных растворах по одно - или двух - квантовым механизмам. Исследования, проведенные методом импульсного радиопиза [29, 30], показали, что заряд поверхности мицелл оказывает отчетливое каталитическое ( или ингибирующее) влияние на реакции гидрагированных электронов ( е - Представляло интерес изучить аналогичные процессы фотоиониэации и переноса электрона в неионных мицеллах, поскольку эти системы по своей структуре занимают промежуточное положение между ионными мицеллами и дисперсиями фосфолипидов. [26]
Дальнейшие перспективы применения заводнения с ПАВ связаны с использованием новых, бол ее эффективных ПАВ, способных в значительно большей степени понизить остаточную нефтенасы-щенность. Согласно современным представлениям это прежде всего водные растворы мицеллообразующих ПАВ, позволяющие достигнуть сверхнизких межфазных натяжений на границе раздела водного мицеллярного раствора и нефти. [27]
Предпосылки для возможности получения таких химических продуктов и растворов имеются, но и на основе нефтяных сульфонатов с разной молекулярной массой ( от 200 до 600) с соответствующими содетер-гентами можно получить водные мицеллярные растворы, хорошо вытесняющие остаточную нефть. [28]
Стабильные эмульсии с повышенными технологическими свойствами получают при совместном применении анионоактивных и неионогенных эмульгаторов в различных пропорциях. Одной из разновидностей эмульсий являются, так называемые, водорастворимые масла ( коллоидные дисперсии): молекулы минерального масла ( а также маслораствори-мых ингибиторов коррозии) полностью включаются в мицеллы ( молекулярные агрегаты) эмульгатора и при растворении эмульсола в воде образуются прозрачные водные мицеллярные растворы. [29]
На фазовой диаграмме рис. 12 область изотропного мииел-лярного раствора L ограничена слева кривой ККМ, снизу - границей Крафта и справа - кривой растворимости жидкого кристалла ПАВ. Обсудим теперь вопрос о верхней температурной границе области мицеллообразования. Таким переходом может быть кипение мнцеллярного раствора ( рано или поздно оно должно возникнуть) или распад, скажем, на две жидкие фазы. ПАВ ( соответствующая ему ветвь бинодали является продолжением линии ККМ, как показано на рис. 12) и жидкую фазу ПАВ, содержащую растворенную воду. Расслоение водного мицеллярного раствора на две макроскопические фазы обусловлено процессами дегидратации и укрупнения мицелл, развивающимися при повышении температуры. С ростом температуры область расслоения быстро расширяется, но, очевидно, при еще более высоких температурах она должна сужаться вплоть до полной гомогенизации системы, если последняя раньше не закипит. [30]
Страницы: 1 2 3