合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學 |
聯(lián)合大學 |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關(guān)新聞Info
-
> 二氧化碳氣體保護焊表面張力過渡的解決辦法
> 含氟聚氨酯超疏水涂層表面性能、化學穩(wěn)定性、耐摩擦性能研究——摘要、實驗部分
> 改性環(huán)氧樹脂乳液型碳纖維上漿劑制備、表面張力、黏度等性能測試（二）
> 3種增效劑對滅草松AS、草銨膦AS、高效氟吡甲禾靈EC增效作用及表面張力影響（三）
> Delta-8 動物胃腸道體內(nèi)中藥物的溶解度的測定——結(jié)論、工具書類！
> 不動桿菌菌株XH-2產(chǎn)生物表面活性劑發(fā)酵條件、性質(zhì)、成分研究（二）
> 如何理解“表面張力”這一概念？
> 高速運動的微小水滴撞擊深水液池產(chǎn)生的空腔運動及形成機理（三）
> Langmuir槽法研究不同電性Gemini表面活性劑對界面吸附膜性質(zhì)的影響（一）
> 勝利油田常規(guī)和親油性石油磺酸鹽組成、色譜、質(zhì)譜、界面張力測定（二）
推薦新聞Info
-
> ?90%實驗室不知道：表面張力儀讀數(shù)誤差的隱秘來源與終極解決方案
> 基于LB膜技術(shù)制備膠原蛋白肽覆層羥基磷灰石的新方法——結(jié)果與討論、結(jié)論
> 基于LB膜技術(shù)制備膠原蛋白肽覆層羥基磷灰石的新方法——摘要、材料與方法
> 離子組成、pH值對納米SiO2/SDS體系降低油水界面張力的影響（三）
> 離子組成、pH值對納米SiO2/SDS體系降低油水界面張力的影響（二）
> 離子組成、pH值對納米SiO2/SDS體系降低油水界面張力的影響（一）
> 豬肉、雞肉和魚肉肌漿蛋白油-水界面性質(zhì)、氨基酸組成、蛋白質(zhì)構(gòu)象研究（三）
> 豬肉、雞肉和魚肉肌漿蛋白油-水界面性質(zhì)、氨基酸組成、蛋白質(zhì)構(gòu)象研究（二）
> 豬肉、雞肉和魚肉肌漿蛋白油-水界面性質(zhì)、氨基酸組成、蛋白質(zhì)構(gòu)象研究（一）
> 雙子型起泡劑ULT-1的分子結(jié)構(gòu)式、表面張力、抗溫/抗鹽性能及煤樣潤濕性變化——結(jié)果與討論、結(jié)論
離子組成、pH值對納米SiO2/SDS體系降低油水界面張力的影響（三）
來源：油田化學 瀏覽 42 次 發(fā)布時間:2025-08-28
模擬地層水配制的納米SiO2/SDS體系的pH值在8.5左右，此時，納米SiO2表面的羥基會和OH-發(fā)生如下反應：
該反應使SiOH逐漸解離，減弱了SiO2表面的羥基和水之間的氫鍵作用，導致SiO2顆粒表面脫水，顆粒間水化作用力減弱，易發(fā)生聚并。在納米SiO2/SDS體系中添加鹽酸后，隨著H+含量的增加，該反應向左移動，增強了SiO2表面的羥基和水之間的氫鍵作用，水化作用力增強，阻止了納米SiO2顆粒之間發(fā)生橋接聚并，從而提高了體系的穩(wěn)定性。
在酸性介質(zhì)中，納米SiO2表面的羥基會和游離的質(zhì)子化水發(fā)生如下反應：
SiO2表面的羥基會和H+發(fā)生反應，所以和Ca2+、Mg2+、Na+離子相比，H+更容易吸附在納米顆粒表面。當體系中含有足夠量的H+時，H+離子可以在納米SiO2周圍形成保護層，如圖4所示。模擬地層水中極少量的二價Ca2+、Mg2+也會使納米SiO2失去穩(wěn)定性，H+保護層的存在降低了納米SiO2雙電層中二價離子的含量，從而減少了二價陽離子對納米SiO2穩(wěn)定性的破壞。
圖4納米SiO2周圍的H+保護層
在酸性介質(zhì)中，納米SiO2顆粒間水化作用力的增強及周圍H+保護層的形成，能夠很好地解釋模擬地層水配制的納米SiO2/SDS體系中pH值的降低對體系穩(wěn)定性的影響。
2.2納米SiO2/SDS體系降低界面張力的能力
圖5為NaCl鹽水和模擬地層水配制的納米SiO2/SDS體系與原油間的界面張力隨SiO2質(zhì)量分數(shù)的變化曲線。NaCl鹽水中，隨SiO2質(zhì)量分數(shù)的增加，納米SiO2/SDS體系降低界面張力的能力逐漸增強。單獨的納米SiO2沒有降低油水界面張力的能力，但在SDS溶液中加入納米SiO2后，由于納米SiO2與SDS都帶負電，二者間存在的靜電排斥作用使更多的SDS分子擴散至油水界面，從而降低了界面張力，隨著SiO2質(zhì)量分數(shù)的增加，SiO2與SDS之間的排斥作用增強，SDS降低界面張力的能力也不斷增強。模擬地層水中，隨SiO2質(zhì)量分數(shù)的增加，納米SiO2/SDS體系降低界面張力的能力先增強后降低，在SiO2質(zhì)量分數(shù)為0.5%時界面張力達到最低。當SiO2質(zhì)量分數(shù)小于0.5%時，體系穩(wěn)定性較好，隨SiO2含量的增加，體系降低界面張力的能力增強，這與NaCl鹽水中的趨勢和原因一致；當SiO2質(zhì)量分數(shù)大于0.5%時，體系的穩(wěn)定性變差，部分納米SiO2顆粒聚集失效，因此體系降低界面張力的能力減弱。
圖5納米SiO2對SDS降低油水界面張力的影響
隨pH值的降低，模擬地層水中納米SiO2/SDS體系的穩(wěn)定性逐漸增強，而納米SiO2/SDS體系降低油水界面張力的能力與其穩(wěn)定性有關(guān)，因此pH值的降低也將對體系降低界面張力的能力產(chǎn)生影響。圖6為納米SiO2/SDS體系降低油水界面張力的能力隨pH值的變化曲線，其中SiO2質(zhì)量分數(shù)分別為0.2%和1.5%。
圖6 pH值對納米SiO2/SDS體系降低油水界面張力的影響
當SiO2質(zhì)量分數(shù)為1.5%時，納米SiO2/SDS體系靜置不久納米SiO2即聚集在一起，使得SiO2與SDS之間的排斥作用減小，隨著pH值的降低，水化作用力及H+保護層的形成使得納米SiO2聚集的幾率大大降低，SiO2顆粒在體系中分散較均勻，因此SiO2與SDS之間的排斥作用增大，體系降低油水界面張力的能力增強。當SiO2質(zhì)量分數(shù)為0.2%時，納米SiO2/SDS體系具有較好的穩(wěn)定性，pH值的下降對體系降低油水界面張力的能力基本無影響。
3結(jié)論
在NaCl鹽水中，納米SiO2/SDS體系的|ζ|基本大于30 mV，體系更易穩(wěn)定；模擬地層水中二價陽離子的存在使得體系的|ζ|均小于30 mV，顆粒容易聚集沉淀。納米SiO2含量越大，顆粒之間碰撞的機率增加，納米SiO2/SDS體系的穩(wěn)定性越差。隨著納米SiO2含量的增加，SDS降低油水界面張力的能力在NaCl鹽水中逐漸增強，而在模擬地層水中先增后減，在SiO2質(zhì)量分數(shù)為0.5%時界面張力達到最低。
在模擬地層水中加入鹽酸后，隨著pH值降低，|ζ|不斷減小，穩(wěn)定性卻逐漸增強，當pH值為3.5時，體系靜置15 d后仍能保持較好的穩(wěn)定性，降低pH值可以有效解決地層水中體系穩(wěn)定性問題。當SiO2質(zhì)量分數(shù)小于0.5%時，pH的下降對體系降低界面張力基本沒有影響；當SiO2質(zhì)量分數(shù)大于0.5%時，pH的下降會使體系降低界面張力的能力增強。