повърхностно напрежение

Концепцията на повърхностното напрежение

Повърхностно напрежение се нарича термодинамичните характеристики на интерфейса определя като работата на обратими образователни единици изотермични направи грешка на тази повърхност. напрежение повърхността на течността се счита за сила на единица дължина на повърхност верига и има тенденция за намаляване повърхност до минимум при дадените обеми фаза.

Oil - масло е дисперсна система, състояща се от диспергирана фаза и дисперсна среда.

Повърхността на диспергирана фаза частици (например, асоциирани асфалтени и вода глобули т. П.) има някои излишък повърхност свободна енергия Fs. пропорционално на площта на интерфейса S:

сигма на количество може да се счита, че не само като специфична повърхностна енергия, но също и като сила, приложена на единица дължина на повърхността на контур очертаващ насочена по повърхността и перпендикулярна на контура на тази повърхност тенденция да тегли или намалява. Тази сила се нарича повърхностно напрежение.

Действието на повърхностното напрежение може да се визуализира като набор от сили на заключване повърхност ръб до центъра.

Дължината на всяка стрелка представлява вектора стойност на повърхностното напрежение, и разстоянието между тях съответства на приетата единица дължина на контура на повърхността. Както измерение на величина σ еднакво използва като [J / m 2] = 10 март [ерг / cm 2] и [Н / m] = 10 Март [дини / см].

В резултат на повърхностното напрежение сили на течност има тенденция да намали своята повърхност, и ако силата на въздействие поради гравитацията е незначителен, течността приема формата на сфера с минимална площ повърхност на единица обем.

Повърхностното напрежение е различен за различните групи от въглеводороди - най-ароматни и минимум за парафин. С увеличаване на въглеводороди молекулно тегло се увеличава.

Повечето хетероатомни съединения с полярни свойства, имат по-ниско повърхностно напрежение от въглеводороди. Това е много важно, тъй като тяхното присъствие играе важна роля в образуването на масло-вода и газ-маслени емулсии в последващите процеси на унищожаване на тези емулсии.

Параметрите, които засягат повърхностното напрежение

Повърхностно напрежение по същество независима от температура и налягане, както и на химическия състав и течната фаза в контакт с него (газ или вода).

С повишаване на температурата и намалява повърхностното напрежение на критичната температура е равна на нула. С увеличаване на налягането, повърхностното напрежение на газ система - течност също е намалена.

Повърхностното напрежение на петролни продукти може да се намери чрез изчисление съгласно уравнението:

Преизчисление σ от един към друг температура T0 Т може да се извърши чрез отношението:

Вещества, които добавка течност намалява неговата повърхностното напрежение, наречени повърхностно активни вещества (ПАВ).

Повърхностното напрежение на масло и масло зависи от количеството на повърхностно активен компонент присъства в него (смолисти вещества, нафтенови и други органични киселини и т. П.).

Е-рафинирани продукти имат високо повърхностно напрежение на водата.

Намаляването на повърхностното напрежение се обяснява с адсорбция на повърхностно активни вещества в интерфейси. С увеличаване на концентрацията на повърхностно активно вещество добавя повърхностното напрежение на течност, се понижава бързо при първия и след това се стабилизира показва пълното насищане на повърхностния слой на сърфактантни молекули. Естествени сърфактанти, значително променят напрежението на нефт и нефтопродукти повърхност са алкохоли, феноли, смоли, асфалтени, както и различни органични киселини.

С сили на повърхността в интерфейса на твърди и течни фази, свързани явления на капилярни омокрящи и явления, които се основават на миграцията на масло в образувания, повишаването на нефт и керосин лампи и фитили greasers и т. D.

Опитно определяне на повърхностното напрежение

За експериментално определяне на повърхностното напрежение на нефт и нефтопродукти различни методи прилага.

Първият метод (а) се основава на измерване на силата, необходима за отделяне на пръстена от повърхността на разделяне на две фази. Тази сила е пропорционална на два пъти силата на обиколката на пръстена. Когато метод капилярна (б) измерване на височината на повдигане на течността в капилярната тръба. Неговата недостатък е зависимостта на флуида повдигане не само от повърхностното напрежение, но също и от природата на омокрянето на тест течност капилярните стени. По-точен метод е един вид метод капка капилярна окачване (с), въз основа на измерване на масата на течни капките, идващи от капилярната тръбичка. Резултатите от измерването са засегнати от размери течност плътност и капчиците и няма да се отрази на пространствения ъгъл на повърхността на течността. Този метод позволява да се определи напрежението на съдове с високо налягане повърхност.

Най-често и удобен метод за измерване на повърхностно напрежение е метод повечето капки налягане или мехурчета (Z) поради простотата на дизайн, висока точност определяне на независимост от омокряне.

Този метод се основава на факта, че по време на екструзията на въздушен балон или течни капчици от тесен капилярна в друго напрежение течност повърхност σ на границата с течната капчица, която се освобождава пропорционално на голямото налягане, необходимо за извличане капки.

Повърхностното напрежение на частта на експресията за т.нар parahoraP - величина свързване молекулно тегло М и плътност на въглеводороди в течна фаза и тяхното ρzh пара ρp на:

Parachor въглеводороди зависи от техните молекулни структури: с увеличаване на броя на страничните вериги, двойни връзки, ароматни или нафтенови цикли parachor намалява. При същата температура на кипене въглеводороди parachor намалява в следния ред: - парафини олефини - нафтенови - ароматни въглеводороди.