Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Неорганическая химия -> Алтунина Л.К. -> "Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ" -> 4

Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ - Алтунина Л.К.

Алтунина Л.К., Кувшинов В.А. Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ — Н.: Наука, 1995. — 198 c.
ISBN 5-02-030604-5
Скачать (прямая ссылка): uvelichenienefteotdachi1995.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 74 >> Следующая

1.1. Электрокапилпярная модель граничного слоя
11
Рис. 1.1. Зависимость межфазного натяжения нефти пласта АВ12 Советского месторождения от pH водной фазы различного состава с ионной силой I.
I — 0.1; 2 — 0.5; 3 — 1.0; 4 — 1.1; } — 4.0; 6 — 0.6 моль/кг воды. Водная фаза, моль/кг: / — 0.1 НС1, КОН; 2 - 0.1 НС1, КОН, 0.4 КС1; з - 1.0 На, КОН; 4 - o.i HN03, NH3, l.o NH4N03;
5 - l.o на, кон, з.о ка;« - i.o ка, кон, s.о nh4no3.
вами слабых оснований. Для всех исследованных нефтей межфазное натяжение изменяется антибатно ионной силе водной фазы.
Экспериментальные результаты рассмотрены в рамках теорий электрокапиллярности и растворов электролитов [6, 8, 10]. На границе нефть — водная фаза естественные ПАВ нефти образуют амфотерный адсорбционный слой. Ионизация полярных ионогенных групп естественных ПАВ нефти в кислой и щелочной областях — причина существования на границе раздела фаз ионного двойного электрического слоя. Максимум соответствует изоионному состоянию адсорбционного слоя.
1 z
лава 1. Свойства системы нефть — порода — вода — ПАВ
Рис. 1.2 Зависимость межфазного натяжения нефти пласта АВг Советского (J, 4), Ромашкинского (2, .5) и nKt_2 Русского (3, 6) месторождений от pH водной фазы различного состава.
Водная фаза, моль/кг / —3 — О 1 НС1, NaOH; 4~б — 0.1 HNO^, NH3.
Значение pH в максимуме является изоионной точкой слоя (pH) и может быть рассчитано как полусумма показателей констант кислотности рКа наиболее сильных кислотных и основных функциональных групп адсорбированных молекул. Наиболее сильные кислотные группы нефтяных ПАВ — карбоксильные (р^ = 5.6), а основные — пиридиновые (рКа = 4.6) или хинолиновые (рКа = 4.9). Рассчитанное значение pH = 5.3 практически совпадает с экспериментальным pH = 5.2. Аналогичные закономерности наблюдаются для границ модельных систем вода — толуольные растворы нефтерастворимого ани-, онного и кагионного ПАВ и их смеси (рис. 1.3). Экспериментальное
1.1. Электрокапилляр пая модель граничного слоя
13
Рис. 1.3. Влияние pH водной фазы, на межфазное натяжение 1%-х толуольных растворов олеиновой кислоты, пентадециламина и их смеси.
I — олеиновая кислота; 2 — пенгадециламин, з — смесь олеиновой кислоты и пентадециламина.
значение изоионной точки модельного смешанного адсорбционного слоя (pH = 8.4) совпадает с вычисленным pH =8.4 исходя из показателей кислотности олеиновой кислоты (рК = 6.2) и пентадециламина (рКи = 10.6).
Разработана электрокапиллярная модель межфазного слоя [8, 10, 13], согласно которой он обладает свойствами ионообменной мембраны. Электрическим потенциалом, вызывающим изменение межфазного натяжения, служит электродный потенциал самой мембраны, регулируемый изменением pH и концентраций ионов в растворе. Связь межфазного натяжения а с электродным потенциалом Е выражается основным уравнением электрокапиллярности [14—16 ]:
1*»
i лава 1. Свойства системы нефть — порода — вода — ПАВ
d(a - oj = ~ 0SC^diE - Е;)2 - ИТ(Г+ + T_)d\na, (1.1)
где ст. и Et — межфазное натяжение и потенциал в точке экстремума (точке нулевого заряда, изоионной точке); Синт — интегральная электрическая емкость ДЭС; R — универсальная газовая постоянная; Т — абсолютная температура; Г+ и Г_ — соответственно адсорбция катиона и аниона электролита в ДЭС; а — активность электролита. В первом приближении средний коэффициент активности электролита в интервале значений ионной силы I от 0.2 до 4.0 моль/кг можно принять постоянным. С учетом этого уравнение (1.1) имеет вид
d(a - сг.) = - Сшп{Е - ЕЩЕ - ?,) - ДГ(Г+ + Г_)сЛп/. (1.2)
Кривые на рис. 1.1, полученные при постоянной ионной силе, описываются уравнением
dip - а,) = - СШ„(Е - ?,)</?. (1.3)
В отличие от обычного плоского конденсатора емкость ДЭС зависит от разности потенциалов на его обкладках [14], поскольку при переходе через максимум межфазного натяжения (изоионную точку) происходит смена типов ионов, составляющих обкладки ДЭС (перезарядка). Последняя должна сопровождаться изменением емкости ДЭС уже потому, что размеры анионов и катионов различны. В связи с этим при описании ДЭС разделяют понятия интегральной и дифференциальной емкости [14, 15].
Дифференциальная емкость определяется соотношением
Ся = dq/dE = - d'o/dE?, (1.4)
где q — заряд единицы поверхности раздел со стороны раствора, т.е. поверхностная плотность заряда. Тогда в соответствии с уравнением Липпмана, которое имеет вид
da/dE = - q = С^, (1.5)
связь между дифференциальной и интегральной емкостями выразится уравнением
Сд = + (Е- E^dC^/dE. (1.6)
Анализ простейших теоретически возможных вариантов аналитической формы зависимости емкости от потенциала показывает, что уравнение (1.6) наилучшим образом описывает экспериментальные данные в предположении dCKm/dE = const • (Е - Et), которое при-
водит к соотношениям
ст = ст,- + Ь(Е - Е,)> + с(Е - Е,)\ (1.7)
Сд = - 2Ь - \2с(Е - Ер, (1.8)
Скп = — 26 — 4с(Е - Ер. (1.9)
1.1. Электрокапиллярная модель граничного слоя
15
Из экспериментальных данных для зависимости межфазного натяжения от pH можно найти значения ст(, коэффициентов b и с, а также Сд и Синт ДЭС на границе нефть — водная фаза. В точке максимума на кривой ст — pH (точке нулевого заряда, изоионной точке) Сит = С = = - Ж
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 74 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама