Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями
Проаналізовано хімічну будову та колоїдну структуру поверхнево-активних речовин у взаємозв’язку з особливостями поведінки їх в об’ємі розчинів та на межі поділу фаз вода/вуглеводень. На їх основі створена низка поверхнево-активних емульсій, а у разі введення твердих наповнювачів – емульсійносуспензі...
Saved in:
| Date: | 2006 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
2006
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3745 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями / Г.С. Поп, В.І. Біленька // Катализ и нефтехимия. — 2006. — № 14. — С. 33-42. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859798677453799424 |
|---|---|
| author | Поп, Г.С. Біленька, В.І. |
| author_facet | Поп, Г.С. Біленька, В.І. |
| citation_txt | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями / Г.С. Поп, В.І. Біленька // Катализ и нефтехимия. — 2006. — № 14. — С. 33-42. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | Проаналізовано хімічну будову та колоїдну структуру поверхнево-активних речовин у взаємозв’язку з особливостями поведінки їх в об’ємі розчинів та на межі поділу фаз вода/вуглеводень. На їх основі створена низка поверхнево-активних емульсій, а у разі введення твердих наповнювачів – емульсійносуспензійних систем. Досліджено їхні структурно-реологічні властивості, зміну густини й стійкості. Показано, що фосфатиди рослинних олій мають найбільшу структуротвірну здатністю, тоді як емульгуючі властивості виражені дещо слабше. Розглянуто основні закономірності утворення дисперсій, шляхи їх приготування та вивчено кінетику розподілу газонаповнених часточок.
Проанализированы химическое строение и коллоидная структура поверхностно-активных веществ во взаимосвязи с особенностями поведения их в объеме растворов и на границе раздела фаз вода/углеводород. На их основе создан ряд поверхностно-активных эмульсий, а при введении твердых наполнителей – эмульсионно-суспензионных систем. Исследованы их структурно-реологические свойства, изменения плотности и стойкости. Показано, что фосфатиды растительных масел характеризуются высокой структурообразующей способностью, тогда как эмульгирующие свойства выражены слабее. Рассмотрены основные закономерности образования дисперсий, пути их приготовления, а также изучена кинетика распределения газонаполненых частиц..
Chemical and colloid structure of surface-active agents in interconnection with particularities of their behavior in bulk solutions and at the “water/hydrocarbon” phase separation border-line were studied. A series of surface active emulsions was obtained on their basis with emulsive – suspension systems created in case of solid fillers being introduction. It was shown that phosphatides of vegetal oils have the greatest structure formation ability, while emulsifying characteristics appear to be a bit weaker. Main regularities of the dispersal systems creation and ways of their preparation were considered, and kinetics of the gas-filled particles distribution was studied.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:11:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
Катализ и нефтехимия, 2006, №14 33
УДК 541.182.42 : 665.37 : 66.063.612 : 66.063.67 © 2006
Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-
хімічні важелі керування їхніми властивостями
Г.С. Поп, В.І. Біленька
Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України,
Україна, 02094 Київ, вул. Мурманська,1; факс: (044) 573-25-52
Проаналізовано хімічну будову та колоїдну структуру поверхнево-активних речовин у взаємозв’язку з
особливостями поведінки їх в об’ємі розчинів та на межі поділу фаз вода/вуглеводень. На їх основі створе-
на низка поверхнево-активних емульсій, а у разі введення твердих наповнювачів – емульсійно-
суспензійних систем. Досліджено їхні структурно-реологічні властивості, зміну густини й стійкості. Пока-
зано, що фосфатиди рослинних олій мають найбільшу структуротвірну здатністю, тоді як емульгуючі вла-
стивості виражені дещо слабше. Розглянуто основні закономірності утворення дисперсій, шляхи їх приго-
тування та вивчено кінетику розподілу газонаповнених часточок.
Розвиток багатьох галузей виробництва тісно
пов’язаний з використанням технологічних систем різ-
ного призначення. Донедавна основні компоненти для
їх приготування синтезували переважно з нафтової
сировини. Це стосується як високомолекулярних дифі-
льних реагентів неіоногенного типу чи поліелектролі-
тів – полівініловий спирт, поліетиленоксид, поліетиле-
нгліколь, поліакриламід, поліакрилонітрил, полімери
та співполімери акрилової й метакрилової кислот, бло-
кспівполімери оксиду етилену і пропілену тощо, так і
численних низькомолекулярних поверхнево-активних
речовини (ПАР) – ароматичні й аліфатичні сульфонати
та їхні нафтові аналоги, оксиетильовані феноли, спир-
ти, кислоти, аміни, аміди, іміди, імідазоліни та їх чис-
ленні похідні. Незважаючи на те що в Україні поступо-
во налагоджується виробництво ПАР, їхня вартість
залишається високою (понад 1000 у.о. за 1 т), а відпо-
відно вони є малодоступними для багатьох споживачів
[1]. У сучасних умовах глобалізації забруднення на-
вколишнього середовища особливе занепокоєння ви-
кликає повільне і неповне біорозщеплення використо-
вуваних технічних ПАР (10–30 %). Їх застосування
часто призводить до виникнення ксенобіотиків – висо-
котоксичних речовин, які майже не беруть участі в об-
мінних процесах, тобто є сторонніми для біосфери,
внаслідок чого накопичуються на Землі. Це й зумов-
лює посилену увагу до розроблення й використання
продуктів з біологічно поновлюваної, переважно сіль-
ськогосподарської, сировини.
Починаючи з 70-х років минулого століття у нафто-
газовидобувній галузі Радянського Союзу, а з 90-х ро-
ків у країнах СНД широко використовували інвертні
емульсії на основі олив, конденсату, нафти чи нафто-
продуктів (20–50 %) і води (80–50 %) [2, 3]. Емульга-
торами-стабілізаторами слугували емультал, нафтохім,
ЕС-2, тарин, украмін, дисін (дисперсія інвертна), тобто
тою чи іншою мірою токсичні ПАР нафтохімічного
походження. За умов густонаселеної України, в якій
переважна частина родовищ знаходиться по сусідству
з житлом людей, на землях сільськогосподарського
користування, курортних бальнеологічних територіях з
питною та лікувальними водами, використання таких
реагентів не бажане. У зв’язку з цим упродовж остан-
ніх років ми ведемо цілеспрямований пошук нових
реагентів, які б мали мінімальний вплив на навколиш-
нє середовище.
У попередніх роботах [4, 5] переконливо доведено,
що поруч із синтезом нових екобезпечних ПАР в про-
цесах розкриття продуктивних пластів, ліквідації флю-
їдопроявів, тимчасового блокування привибійної зони
свердловин або високопроникних ділянок продуктив-
них пластів, перспективним є використання технологі-
чних систем з регульованими властивостями на основі
побічних продуктів від очищення рослинних олій, які
містять значну кількість поверхнево-активних фосфа-
тидів і є повноцінними ефективними замінниками на-
фтохімічних ПАР. Доцільність застосування їх в ком-
позиціях технологічних систем беззаперечна як з еко-
номічних міркувань, так і з боку кваліфікованого вико-
ристання побічних продуктів і збереження чистоти
навколишнього середовища.
У цій роботі проведено подальший пошук ефектив-
них ПАР природного походження, встановлення зако-
номірностей впливу хімічної будови і колоїдної струк-
тури ПАР на властивості емульсій та емульсійно-
суспензійних систем з метою розроблення науково
обґрунтованого вибору емульгаторів-стабілізаторів і
створення технологічних систем з регульованими вла-
стивостями відповідно до умов їх застосування.
Матеріали і методи досліджень
У дослідженнях використано неіоногенні ПАР:
• нафтохім-3 – амідоаміни кислот талової олії з ціа-
нетилендіамінами (40 %-й розчин у дизпаливі):
34 Катализ и нефтехимия, 2006, №14
R C
O
N CH2 CH2
CH2
CH2
C N
NH
CH2
CH2
C N ;
• ЕС-2 – продукт взаємодії кубових залишків синте-
тичних жирних кислот (СЖК) і декстраміну:
R CO N C CH NO2
H CH2OH
H OH
;
• емультал – естери вищих жирних (ліноленова, лі-
нолева, олеїнова) і смоляних (абієтинова, неоабієтино-
ва, пімарова, палюстрова) кислот з триетаноламіном:
O
R C
O C2H4 N
C2H4OH
C2H4OH
;
• з поміж ПАР, які піддаються біорозщепленню, ви-
користано: суміш гудронів рослинних і тваринних жи-
рів (СГ) – високомолекулярні ПАР, що утворюються
під час дистиляції жирних кислот із соапстоків олій
(бавовняна, соняшникова) чи тваринних жирів та їхніх
сумішей з вмістом до 99 % розчинних у вуглеводнях
органічних речовин (переважно високомолекулярні
насичені і ненасичені кислоти) та 0,5–2,5 % неорганіч-
них речовин;
• украмін – суміш складних алкілоламідів, які одер-
жують у разі взаємодії жирних кислот гудронів рослин-
них і тваринних жирів з моноетаноламіном за схемою:
COOH+HNH(CH2CH2OH) CONH(CH2CH2OH)+H2OR R
і в результаті реакції переамідування за схемою:
COO +HNH(CH2CH2OH) CONH(CH2CH2OH)+R RR' R'OH
Наявність в гудронах госсиполу з альдегідною гру-
пою приводить до утворення з аміном колоїдно-
набрякаючих у вуглеводнях сполук типу
CHO+HNH(CH2CH2OH) CH(OH)NH(CH2CH2OH)R R
Украмін є розчинною у вуглеводнях пастою темно-
коричневого кольору з температурою плавлення 45 °С
і густиною 950 кг/м3;
• жир катіонактивний Р-1 (Івано-Франківськ, фірма
“Барва”) – продукт конденсації оксіетилованого етанол-
діаміну з кислотами соняшникової олії – в’язка корич-
нева мазеподібна маса, яка добре розчиняється у вуг-
леводнях і нерозчинна у воді;
• фосфатиди рослинних олій (фуз, гідрофуз) – побі-
чні продукти очищення олій, є естерами гліцерину з
вищими насиченими і ненасиченими кислотами та хо-
ліном, коламіном, серином чи інозитом [6, 7]:
CH2 O C
O
R
1
CH2 O C
O
R2
CH2 O P O
O-
OX+ ,
де R – залишки кислот – пальмітинової (–C15H31), стеа-
ринової (–C17H35), олеїнової (–C17H33), лінолевої
(–C17H31) ; Х+ – холін (–СН2СН2N(ОН)(СH3)3), серин
(–CH2CH(NH2)COOH), коламін (–СН2СН2NH2), інозит
(–С(ОН)–СН(ОН)–СН(ОН)–СН(ОН)–СН(ОН)–СН(ОН)).
Інвертні емульсії та емульсійно-суспензійні систе-
ми готували поступовим додаванням водної фази до
попередньо приготовленого розчину ПАР у вуглевод-
невому розчиннику з наступним перемішуванням про-
тягом 10–15 хв за допомогою диспергатора “Воронеж-
3” за швидкості обертання 1800÷7000 об/хв.
Реологічні властивості систем визначали на віско-
зиметрі “Reotest-2” за градієнта зсуву 145,8 с-1. Елект-
ростабільність досліджували на приладі “ІГЕР-1”, фі-
льтрацію (см3/30 хв) – на приладах ВМ-6 та ПФП-200.
Стійкість емульсій оцінювали за температури 20 і
90 °С за зміною співвідношення фаз з часом або роз-
шарування систем.
Результати досліджень та їх обговорення
В емульсіях ПАР виконують роль емульгатора, ста-
білізатора чи поєднують у собі обидві функції одноча-
сно.
За однією з теорій, в основі легкого і швидкого
утворення емульсій є здатність ПАР знижувати міжфа-
зовий натяг (σ) на межі поділу фаз. У зв’язку з цим
перш за все ми узагальнили результати досліджень
міжфазового натягу розчинів різних ПАР на межі з
повітрям і протилежними за фільністю рідкими фаза-
ми. З рис.1, на якому зображено міжфазовий натяг роз-
чинів ПАР у дизельному паливі на межі поділу з дис-
тильованою водою, видно, що найбільшу поверхневу
активність мають емультал та украмін, дещо нижчу
гідрофуз, СГ та ЕС-2. Такі відмінні значення міжфазо-
вого натягу і, відповідно, критичної концентрації мі-
целоутворення можна пояснити впливом хімічної бу-
дови емульгаторів на орієнтацію їхніх молекул в адсо-
рбційному шарі, а також на роботу адсорбції полярних
груп, тобто енергію гідратації гідрофільних груп на
межі поділу фаз.
Найбільшу схильність до гідратації мав емультал.
Наявність у його структурі третинної аміногрупи з яс-
краво вираженими основними властивостями надають
емульталу максимальної здатності до зниження міжфа-
зового натягу. Це зумовлено високою електронною
густиною на атомі азоту за рахунок алкільних радика-
лів, які підсилюють електродонорний характер амінної
Катализ и нефтехимия, 2006, № 14 35
Олійна фаза, об. частка, %
2
7
12
17
22
27
32
37
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
2
3
4
5
М
іж
фа
зо
ви
й
на
тя
г,
м
Н
/м
1
ПАР, мас. частка, %
Водна фаза, об. частка, %
Рис. 1. Ізотерми поверхневого натягу розчинів ПАР
у дизельному паливі на межі з дистильованою во-
дою: 1 – суміш гудронів рослинних і тваринних жи-
рів, 2 – ЕС-2, 3 – гідрофуз, 4 – украмін, 5 – емультал
Рис. 2. Залежність в’язкості емульсійних систем від
концентрації водної (1–4) та олійної (1΄–4΄) фаз при
2%-му вмісті емульгаторів. Тут і на рис. 3: 1 – гідро-
фуз, 2 – емультал, 3 – катіонний жир, 4 – нафтохім-3
групи, що дає змогу активно й міцно зв’язувати прото-
ни води.
Дещо нижчу активність мали украмін і нафтохім,
які є амідними сполуками з послабленою основністю
внаслідок зниження електронної густини на атомі азо-
ту, тобто погіршеною здатністю до зв’язування прото-
нів водню Н+.
Молекули ЕС-2 не лише мали чітко виражену ди-
фільну структуру, а й через відтягування електронної
густини з бензольного кільця, зв’язаною з ним елект-
рофільною нітрогрупою, та об’ємність замісників фо-
рмували розріджений адсорбційний шар з підвищеним
міжфазовим натягом.
Олійнорозчинні СГ, фузи, гідрофузи чи концентрат
фосфатидний у своєму складі містили естери – гліце-
риди та фосфатиди. Вони не мають високої поверхне-
вої активності, а отже, і емульгуючої здатності. Проте
завдяки гідрофобним вуглеводневим радикалам кислот
вони сорбуються на межі поділу фаз і забезпечують
сформованій мікрогетерогенній структурі високу ста-
більність.
Поведінка фосфоліпідів на межі поділу фаз істотно
залежить від фосфатної групи, що розташовується між
функціональними групами, наприклад холіну
(–СН2СН2N+(CH3)3) чи коламіну (–СН2СН2NН2), та жи-
рнокислотними залишками насичених і ненасичених
одноосновних карбонових кислот. Останні не виявля-
ють помітного впливу на орієнтацію фосфатидів і
структуру поверхневого шару, тоді як фосфатна група
завдяки водневим зв’язкам й міжмолекулярній взаємо-
дії формує на міжфазовій поверхні міцний адсор-
бційний шар з вертикальною орієнтацією молекул [ 8].
Як і слід було чекати, за наявності ПАР, які забезпе-
чують низький міжфазовий натяг, процеси емульгуван-
ня води у вуглеводневих розчинах або дисперсіях цих
ПАР проходили легко і швидко. Так, емульсії на основі
емульталу, нафтохіму-3, катіонного жиру Р-1, ЕС-2 на
відміну від фосфатидів, які потребують тривалого й ін-
тенсивного перемішування, готували впродовж 2–5 хв
за швидкості перемішування 500–1700 об/хв. Разом з
тим агрегативна і седиментаційна стійкості цих систем
істотно відрізнялися і залежали не лише від хімічної
природи емульгатора-стабілізатора, а й від їх вмісту в
розчині, співвідношення фаз та умов приготування ему-
льсій. З метою встановлення факторів стабілізації ми
отримали численні емульсійні композиції в широкому
діапазоні співвідношення об’ємної частки водної і олій-
ної фаз – 90/10÷10/90 %, за об’ємної частки емульгато-
рів-стабілізаторів 1–3 %, що значно перевищує критич-
ну концентрацію міцелоутворення (ККМ).
З’ясовано, що за низького вмісту емульгаторів сту-
пінь екранування гідрофільного ядра неполярними
вуглеводневими радикалами молекул ПАР недостатня
для стабілізації емульсій, що призводить до коалесцен-
ції крапель водної фази і в остаточному підсумку – до
руйнування системи. Так, інвертні емульсії дистильо-
ваної води (об’ємна частка 60 %) в дизельному паливі,
утворені емульталом (об’ємна частка 2 %) вже через
2–3 доби розшаровуються з повним розділенням фаз.
Електростабільність як параметр, який характеризує
стійкість дисперсних систем до фазового обернення і
визначається величиною напруги на електродах при
протіканні між ними певного за величиною електрич-
ного струму (Е), різко зменшувався від 300 до 10 В.
Емульсії на мінералізованій воді були стійкіші і
зберігали високу седиментаційну та агрегативну стій-
кості впродовж понад 30 діб. Не зважаючи на різке
збільшення електропровідності водної фази, електро-
В
’я
зк
іс
ть
, П
а·
с
20 40 60 80 100
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
4'
3'
2'
1'
4
3
2
1
20 40 60 80 100
36 Катализ и нефтехимия, 2006, №14
стабільність емульсії залишалася високою – 220 В, що
вказує на ущільнення адсорбційного шару молекулами
емульталу і надійне екранування іонів хлориду кальцію.
Подібну поведінку реєстрували і для емульсій на
основі Р-1 при співвідношенні об’ємних часток фаз
вода/олія 60/40 %. Електростабільність сольових сис-
тем порівняно з дистильованою водою також дещо
знижувалася (від 230 до 150 В), проте агрегативна стій-
кість залишалася високою, а седиментаційна навіть
підвищувалася – відділення вуглеводню впродовж
3 місяців становила 7–9 %.
На відміну від розглянутих ПАР фосфатиди олій
мали слабку емульгуючу здатність, проте на міжфазо-
вій поверхні вони утворювали гелеподібні адсорбційні
шари, які надійно екранували дисперсну фазу від коа-
лесценції, на що вказують найвищі показники електро-
стабільності як у системах на дистильованій воді, так і
в разі додавання у водну фазу мінеральних солей.
Введення мінералізованих розчинів в емульсійні си-
стеми на основі ЕС-2 забезпечило підвищення електро-
стабільності інвертних систем унаслідок створення міц-
ного стабілізаційного шару з молекул емульгатора на-
вколо глобул води і, відповідно, це сприяло зростанню
агрегативної та седиментаційної стійкостей систем.
Протилежна поведінка відносно впливу мінераліза-
ції на стабільність емульсій властива системам на ос-
нові нафтохіму-3. Порівняно стійкі емульсії дистильо-
ваної води у вуглеводнях (Е = 190 В), малостійкі за
наявності солей (40–50 В). Хоча повного руйнування
емульсій не спостерігали, вже через 20 діб відділялося
понад 25 % вуглеводневої фази. На нашу думку, міне-
ралізація водної фази змінює структурно-реологічні
показники емульсій. Зокрема, в разі введення в емуль-
сійні системи на основі нафтохіму-3 та фосфатидів вод-
них розчинів СаСl2 в’язкість зменшувалася і послаблю-
вала цим самим структуру захисного міжфазового шару.
У системах на основі катіонного жиру, емульталу,
ЕС-2 відбувалися протилежні зміни: в’язкість і тиксо-
тропія підвищувалися внаслідок зміцнення адсорбцій-
ного шару ПАР на межі поділу фаз. Тобто робота ад-
сорбції ПАР, яка є енергетичним бар’єром проти сил
зчеплення, переважала їх десорбцію в об’єм будь-якої
із фаз. Крім того, за таких умов зростала поверхнева
активність ПАР, яка сприяла поліпшенню емульгуван-
ня водної фази, формуванню дрібніших за розмірами
глобул води і, як наслідок, підвищенню стійкості ему-
льсій. Системи стабільні й за підвищеної температу-
ри – 90 °С, що обумовлено низьким об’ємним коефіці-
єнтом термічного розширення водної фази, а також
істотним потоншенням і, відповідно, підвищенням мі-
цності структури вуглеводневих прошарків насичених
молекулами емульгатора, чого не можна спостерігати в
емульсіях на дистильованій воді [9]. Проте з часом то-
нкі адсорбційно-сольватні прошарки, створені емуль-
талом чи ЕС-2, проривали, оголені крапельки води ко-
алесціювали і система розшаровувалася.
Порівняно з вищерозглянутими синтетичними ПАР
фосфатиди мали найбільшу структуротвірну здатність,
про що переконливо засвідчують дослідження, ре-
зультати яких наведені на рис. 2.
Привертають увагу системи на основі катіонного
жиру, в’язкість яких хоча і нижча, але стійкість в часі
висока. На нашу думку, агрегативна стійкість цієї ему-
льсійної системи забезпечується саме термодинаміч-
ними факторами, зокрема формуванням міцних соль-
ватних оболонок, під час перекривання яких створю-
ється осмотичний тиск, а з ним і тиск відштовхування
(тиск розклинювання), який запобігає коагуляції як з
часом, так і за підвищення температури до 85–90 °С.
Не менш важливим є і ентропійний фактор стабіліза-
ції – результат рівномірного розподілу дисперсної фази
по всьому об’єму системи. Зростання ентропії зумов-
лене, з одного боку, низьким міжфазовим натягом і
легким диспергуванням водної фази, а з іншого – висо-
кою структурною організацією. Сферичні зворотні
міцели, утворені молекулами катіонного жиру у вугле-
водневих розчинниках, активно солюбілізують додану
воду, при цьому збільшуються в розмірах і змінюють
кривизну поверхні. Стійкість же систем на основі фос-
фатидів олій визначається кінетичним фактором, клю-
човим критерієм якого є структурно-механічний фак-
тор стабілізації. Як згадувалося, рослинні фосфатиди
формують на межі поділу фаз гелеподібні адсорбційно-
сольватні шари, які мають високу пружність та механіч-
ну міцність. Стабілізація гелеподібними шарами підви-
щує стійкість системи аж до повної фіксації її часточок.
Отже, на основі одержаних експериментальних ре-
зультатів можна констатувати, що за емульгуючою
здатністю досліджені ПАР розміщуються у ряд (за
спаданням) емультал> украмін > катіонний жир > наф-
тохім > ЕС-2 > фосфатиди. Водночас за структуротвір-
ною ефективністю вони утворюють майже протилеж-
ний ряд: фосфатиди> ЕС-2> катіонний жир> украмін>
емультал > нафтохім. Якість і швидкість приготування,
а також стійкість емульсій головним чином залежать від
прояву, спрямованості й співвідношення цих факторів.
Подальша робота була спрямована нами на поліп-
шення емульгуючої здатності рослинних фосфатидів
додаванням до інвертних емульсій на їх основі співе-
мульгаторів з кращою поверхневою активністю. Сис-
теми готували у такій послідовності: співемульгатори
розчиняли у вуглеводневій фазі, до якої під час інтен-
сивного перемішування поступово доливали воду чи
водні розчини мінеральних солей заданої концентрації.
Потім для створення змішаного адсорбційно-
сольватного шару на межі поділу фаз, який би надійно
екранував глобули води і забезпечував підвищену
стійкість емульсій, до системи додавали гідрофуз чи
фуз з попередньо розрахованою концентрацією фосфа-
тидів і перемішували протягом 10 хв. до утворення
якісних стабільних емульсій.
К
ат
ализ и неф
т
ехим
ия, 2006, №
14
37
Таблиця 1. Склад і властивості емульсійних систем на основі фосфатидів олій та співемульгаторів
Співемульгатор,
об. частка, %
Додана водна фаза
(CaCl2 – 10 %),
об. частка, %
Олійна фаза,
(диз. паливо),
об. частка, %
Тип емульсії,
консистенція
Густина,
кг/м3
В’язкість,
Па⋅с
Електро-
стабільність, В
Відділення вуглеводню
через добу,
об. частка, %.
17,1 62,9 Зворотна, текуча 908 0,021 >500 9
26,8 53,2 Зворотна, легко текуча 932 0,25 >500 3
36,5 43,5 Те саме 956 0,44 370 0
46,2 33,8 Зворотна, рухлива 980 0,88 260 0
56,0 24,0 Те саме 1043 1,45 160 0
Відсутній
75,3 4,70 Зворотна, нетекуча 1050 3,70 80 0
16,6 62,4 Зворотна, текуча 909 0,024 >500 35
26,3 52,7 Зворотна, легко текуча 933 0,23 490 2
36,0 43,0 Те саме 957 0,42 390 0
45,6 33,4 Зворотна, рухлива 980 0,85 300 0
55,5 23,5 Те саме 1044 1,50 195 0
Емультал
74,8 4,20 Зворотна, нетекуча 1051 3,55 100 0
16,6 62,4 Зворотна, текуча 909 0,015 >500 7
26,3 52,7 Зворотна, легко текуча 933 0,20 420 2
36,0 43,0 Те саме 957 0,39 330 0
45,6 33,4 Зворотна, рухлива 980 0,73 260 0
55,5 23,5 Те саме 1044 1,25 150 0
Нафтохім-3
74,8 4,20 Зворотна, нетекуча 1051 3,20 70 0
16,6 62,4 Зворотна, текуча 909 0,02 >500 8
26,3 52,7 Зворотна, легко текуча 933 0,24 450 2
36,0 43,0 Те саме 957 0,38 370 0
45,6 33,4 Зворотна, рухлива 980 0,78 270 0
55,5 23,5 Те саме 1044 1,35 155 0
Катіонний жир
74,8 4,20 Зворотна, нетекуча 1051 3,40 75 0
Примітка. Фосфатиди, зв’язана вода, олія та співемульгатор співвідносяться в емульсіях відповідно як 3 : 12 : 5 : 1, об. часток, %.
38 Катализ и нефтехимия, 2006, №14
Отримані результати сумісного використання фос-
фатидів і співдетергентів підтвердили справедливість
задуму – всі емульсії готувалися легше і швидше. При
цьому, як випливає з табл. 1, електростабільність і, від-
повідно, агрегативна стійкість систем підвищувалися.
Проте седиментаційна стійкість залишалася майже не-
змінною. Це вказує на те, що визначальним є стеричний
фактор стабілізації досліджуваних інвертних емульсій,
який забезпечується фосфатидами рослинних олій.
Додатковими можливостями регулювання власти-
востей інвертних систем є введення до їх складу висо-
кодисперсних наповнювачів: бариту, крейди, бентоні-
тової глини тощо [5].
З урахуванням вищевикладеного можна констату-
вати, що незалежно від природи стійкі емульсії утво-
рюються за концентрації ПАР, що перевищує ККМ.
Підвищення стійкості емульсійно-суспензійних систем
досягається додатковим уведенням як співемульгато-
рів, так і високодисперсних наповнювачів або водних
розчинів солей, що супроводжується істотним збіль-
шенням густини.
Високі густини технологічних розчинів, особливо
на пізніх стадіях розроблення нафтогазоконденсатних
родовищ, коли пластові тиски значно менші від норма-
льного гідростатичного тиску, часто перешкоджають
використанню розглянутих стабільних систем на прак-
тиці. З метою зменшення густини емульсій при збере-
женні стійкості систем у подальшій роботі ми викори-
стали газонаповнені скляні мікросфери з середньою
питомою вагою 200 кг/м3.
Приготування цих перспективних емульсійно-
суспензійних систем проводили у двох напрямах. За
першим з них вихідні системи з максимальною конце-
нтрацією мікросфер поступово розводили вуглеводня-
ми. За другим – мікросфери вводили в попередньо
приготовлену емульсію заданих складу і властивостей.
Експериментальними дослідженнями встановлено,
що прямі емульсії на основі рослинних фосфатидів
мають низькі структурно-механічні властивості й неза-
лежно від методу додавання до них мікросфер майже
миттєво розділялися з відшаруванням понад 80 % їх у
верхньому шарі.
Зрозуміло, що у зворотних емульсіях мікросфери,
маючи мозаїчну структуру поверхні з переважною бі-
льшістю гідрофільних центрів, активно приєднують
полярні групи дифільних ПАР, споріднюючись таким
чином вуглеводневими радикалами з неполярним се-
редовищем. При концентрації ПАР, меншій за ККМ,
адсорбційно-сольватний шар навколо твердих часто-
чок ненасичений, а отже, як показано вище, порушу-
ється цілісність системи і спостерігається її миттєве
розшарування як в результаті конкуренції за молекули
емульгатора між водною фазою та наповнювачем, так і
через незахищеність поверхні поділу мікросфе-
ра/емульсія емульгатором. Із збільшенням об’ємної
частки емульгатора до 0,01–0,05 % при постійному
співвідношенні фаз вода/олія 58/42 і поступовому вве-
денні близько 50 % мікросфер спостерігали миттєве
відділення об’ємної частки водної фази лише 8–10 % і
далі 25 %. Очевидно, за таких умов ПАР заемульговує
лише приблизно 4 % води, яка утримує газонаповнені
часточки у своєму об’ємі, інша ж частина води відділя-
ється у вигляді окремої фази. Подальше підвищення
вмісту емульгатора до 0,1–0,5 % призводило до повного
заемульговування води (водна фаза не відділялася), про-
те структурованість систем була слабкою і основна маса
мікросфер, не утримуючись в об’ємі, спливала разом із
сорбованою на поверхні емульсією. Інша частина ему-
льсії внаслідок низької структурованості також розша-
ровувалася на олійну фазу та емульсію із залишковою
кількістю тонкодисперсних газонаповнених мікросфер.
Нарешті, утримання мікросфер і відсутність візуа-
льного розшарування дисперсії спостерігали за конце-
нтрації емульгаторів ≥ 1 %. Однак вимірювання густи-
ни свіжоприготовлених суспензій з вмістом мікросфер
19,7 % у різних частинах систем вказує на невелике,
проте закономірне збільшення густини при переході
від верхнього (789 кг/м3) до середнього (804 кг/м3) і
нижнього (810 кг/м3) шарів, що засвідчує наявність
повільного відшарування газонаповнених мікросфер.
З урахуванням викладеного та результатів реологі-
чних досліджень інвертних емульсій ми дійшли висно-
вку, що тверді мікросфери утримуються в об’ємі за-
вдяки утворенню тиксотропної структури. За умов її
формування системи зберігають текучість аж до кон-
центрації мікросфер 70 %. Подальше їх введення при-
зводить до втрати рухливості, а потім і пластичності
систем з утворенням при об’ємній частці мікросфер
близько 80 % пухкої розсипчатої маси. Додавання до
такої концентрованої суспензії вуглеводневих розчин-
ників спричинює руйнування вуглеводнями адсорб-
ційно-сольватного шару ПАР і структури системи в
цілому, внаслідок чого, незважаючи на відновлення
текучості, навіть за умов додаткового інтенсивного
перемішування, утворені системи є нестабільними й
досить швидко поділяються на окремі фази.
Інакше поводили системи під час введення мікро-
сфер у попередньо приготовлену емульсію заданого
складу. Сферичні попередньо гідрофобізовані тонко-
дисперсні наповнювачі, маючи високий коефіцієнт
розтікання, легко і рівномірно розподілялися по усьому
об’єму структурованої системи, зберігали її цілісність і
стійкість протягом тривалого часу. Наповнення емуль-
сій мікросферами підвищувало в’язкість і, відповідно,
структурованість та міцність систем, що переконливо
підтверджується результатами, які наведені на рис. 3 і
4. Як і очікувалось, в’язкість системи в цілому є вели-
чиною адитивною і складається з в’язкості вихідної
емульсії та в’язкості, зумовленої уведенням мікросфер.
Проте вона залежить не лише від концентрації мікро-
сфер, а й від їх дисперсності.
Катализ и нефтехимия, 2006, №14 39
0 15 30 45 60
0
1
2
3
4
3
2
1
4
0 15 30 45 60 75
125
150
175
200
225
250
1 3
2
Мікросфери, об. частка, % Мікросфери, об. частка, %
Рис. 3. Залежність в’язкості інвертних дисперсій від
концентрації мікросфер і природи емульгаторів
Рис. 4. Залежність електростабільності інвертних дисперсій
від концентрації мікросфер при мінералізації водної фази
СаCl2 –10 % та 2%-му вмісті емульгаторів: 1 – гідрофуз, 2 –
катіонний жир, 3 – емультал
Як випливає з рис. 3, зі збільшенням питомої пове-
рхні часточок в’язкість і статичне напруження зсуву
закономірно збільшуються. Симбатно зростанню
в’язкості підвищувалася і електростабільність, досяга-
ючи при об’ємній частці 43–66 % граничних величин
(рис. 4). Очевидно, за таких умов досягається максима-
льна фіксація мікросфер в адсорбційно-сольватному
шарі ПАР. Це дуже добре прослідковується на емуль-
сіях, утворених емульталом і катіонним жиром.
В емульсіях, стабілізованих гідрофузом чи фузом
(рис. 4, 1), при додаванні мікро-сфер електростабіль-
ність змінювалася вже мало, оскільки система гранич-
но структурована фосфатидами і додаткове введення
мікросфер істотних змін не вносило.
Отже, для забезпечення високої стабільності й стій-
кості полегшених емульсійно-суспензійних систем у
часі мікросфери треба вводити у готову зворотну ему-
льсію із сформованою об’ємною структурою.
Для кількісного з’ясування кінетики перебігу про-
цесу розшарування та розподілення газонаповнених
часточок у полегшеній емульсійно-суспензійній сис-
темі досліджували фізико-хімічні властивості кожного
окремо взятого шару. Отримані результати зведені в
табл. 2. Як видно з цієї таблиці вихідна система склада-
ється з, об’ємних часток води 47,94, олії 31,86, емуль-
гатора 0,5 і мікросфер 19,7 %. Густина цієї емульсії
становить 972 кг/м3. Після уведення скляних мікросфер
радіусом 3–85 мкм і середньою густиною 200 кг/м3,
густина полегшених інвертних дисперсій (ПІД) змен-
шилася до 825 кг/м3. При цьому ефективна в’язкість її
дорівнювала 180 мПа⋅с.
Відстоювання за статичних умов протягом 1–30 діб
призвело до часткового поступового розшарування
дисперсій з утворенням трифазової системи, верхній та
нижній шари якої представлені емульсійно-
суспензійною системою, а середній – олійною фазою
(дизельне паливо) з частковим включенням мікросфер.
Об’єм і густину кожного шару, а також розподіл в них
мікросфер визначали за такими рівняннями:
1 3 1
2
3 2
( ) ,VV ρ ρ
ρ ρ
−
=
−
1 1 2
2
3 2
( ) ;VV ρ ρ
ρ ρ
−
=
−
де V1, ρ1 – об’єм і густина емульсійно-суспензійної сис-
теми; V2, ρ2 – об’єм і густина емульсії; V3, ρ3 – об’єм і
густина мікросфер.
Отримані експериментальні дані та результати роз-
рахунків зведені в табл. 3.
Детальний аналіз окремих фаз, що утворилися через
30 діб після приготування інвертної емульсійно-
суспензійної системи, показав, що, як і очікувалося,
найменшу густину (635 кг/м3) та найбільшу в’язкість
(710 мПа⋅с) мав верхній шар (об’ємна частка 20 %) з
максимально можливою щільністю упаковки сферич-
них твердих часточок (79 %) та середньою їх величиною
(30,7 мкм). Найбільший обсяг (об’ємна частка 65 %)
становив нижній шар густиною 878 кг/м3, з мінімальним
вмістом мікросфер 15 %, середньочисельний радіус
яких дорівнював 12,69 мкм. До того ж розподіл в ньому
мікросфер за густиною у трьох відібраних частинах мав
такі значення: 930, 871 і 835 кг/м3, тобто, незважаючи на
візуальну однорідність і стійкість, процес розподілу мік-
росфер за дисперсністю продовжувався. На наявність
газонаповнених часточок вказує і зменшення густини
середньої олійної фази до 800 кг/м3 (вихідне дизельне
паливо – 830 кг/м3).
Результати детальнішого дисперсного аналізу мік-
росфер у вихідній суспензії і її складових після розша-
рування через 30 діб, які наведені в табл. 3, підтвер-
джують полідисперсність мікросфер (3–85 мкм) та їх
седиментаційний розподіл у структурованій в’язкій
емульсії. З рис. 5, на якому зображена гістограма роз-
поділу мікросфер за дисперсністю, видно, що щіль-
ність мікросфер в емульсійно-суспензійній системі
зростала від верхнього шару до нижнього, а їх серед-
ньостатистичний радіус, навпаки, зменшувався. При
Ел
ек
тр
ос
та
бі
ль
ні
ст
ь,
В
В
’я
зк
ы
ст
ь,
П
а⋅
с
40 Катализ и нефтехимия, 2006, №14
Таблиця 2. Властивості вихідної суспензії та її складових після розшарування
Властивості системи та її складових
Емульсійно-суспензійна система Емульсія Мікросфери
Система або її
складові
Час
розшарування,
діб V, мл ρ, кг/м3 η, Па⋅с V, мл ρ, кг/м3 V, мл ρ,
кг/м3
Вихідна суспензія 0 100 825 0,18 80,3 979 19,7 200
Верхній шар 1 15 704 0,58 9,7 981,3 5,30 196,5
Середній шар 1 6 805 0,009 5,85 820 0,15 200
Нижній шар 1 79 838 0,18 64,73 987,1 14,27 163,5
верх 1 26 825 0,18 21,12 987,1 5,21 166,7
середина 1 26 837 0,18 21,53 987,1 4,80 164,5
низ 1 27 853 0,18 22,07 987,1 4,26 159,2
Верхній шар 3 17 680 0,61 10,47 983,7 6,53 193,1
Середній шар 3 10 810 0,009 9,84 820 0,16 200
Нижній шар 3 73 855 0,20 61,38 991,8 11,62 130
верх 3 24 835 0,20 19,84 991,8 4,50 142,4
середина 3 24 847 0,20 20,21 991,8 4,12 137,4
низ 3 25 883 0,20 21,33 991,8 3,00 110,4
Верхній шар 10 17 665 0,65 10,15 985,7 6,85 189,8
Середній шар 10 13 810 0,009 12,80 820 0,20 200
Нижній шар 10 70 860 0,24 59,34 995,2 10,66 105,5
верх 10 23 840 0,24 19,17 995,2 4,16 125,5
середина 10 23 851 0,24 19,50 995,2 3,83 117,5
низ 10 24 890 0,24 20,67 995,2 2,67 73,4
Верхній шар 18 18 655 0,70 10,51 986,6 7,49 189,5
Середній шар 18 14 800 0,009 13,55 820 0,45 200
Нижній шар 18 68 867 0,25 58,28 995,8 9,72 92,3
верх 18 22 838 0,25 18,56 995,8 4,10 125,0
середина 18 23 865 0,25 19,35 995,8 3,32 101,7
низ 18 23 900 0,25 20,37 995,8 2,30 50,2
Верхній шар 30 20 635 0,71 11,17 987,7 8,83 188,8
Середній шар 30 15 805 0,009 14,64 820 0,36 200
Нижній шар 30 65 878 0,26 56,62 996,3 8,38 88,5
верх 30 21 835 0,26 17,66 996,3 4,01 123,9
середина 30 22 871 0,26 18,66 996,3 3,01 93,5
низ 30 22 930 0,26 20,30 996,3 1,36 48,00
Таблиця 3. Результати дисперсного аналізу мікросфер у вихідній суспензії та її складових після розшаруван-
ня через 30 діб
Система
або її складові
Середньочисельний
радіус
Середній
об’ємноповерховий
радіус
Середньоваговий
радіус
Коефіцієнт
полідисперсності
Питома
поверхня
Вихідна суспензія 20,37 36,13 42,47 0,48 0,080
Верхній шар 30,70 40,50 45,00 0,68 0,074
Середній шар 15,03 20,26 23,44 0,64 0,146
Нижній шар 12,69 29,51 39,20 0,32 0,102
Катализ и нефтехимия, 2006, №14 41
Рис. 5. Гістограма розподілення мікросфер за дисперсніс-
тю: 1 – верхній, 2 – середній, 3 – нижній шари
цьому в ділянці максимальної щільності їх розміри
зменшувалися від 26 мкм у верхньому шарі до 13 мкм
у середньому шарі і 10 мкм у нижньому. Це вказує на
повільний, але постійний рух часточок. Динаміка руху
безпосередньо пов’язана з в’язкістю емульсії та розмі-
рами мікросфер. За сталої величини в’язкості зі збіль-
шенням розміру газонаповнених часточок швидкість їх
відшарування зростала. Тому цілком зрозуміло, що у
верхньому шарі суспензії концентрувалися найгрубіші
часточки діаметром 25–85 мкм (рис. 5, 1). Проте зі збі-
льшенням поверхні частинок у концентрованих систе-
мах зростала ймовірність флотаційного зв’язування
менших частинок, що й реєструється лівою гілкою
кривої 1.
Найширшим за розподілом часточок за дисперсніс-
тю виявився нижній шар, розмір мікросфер в якому
коливався в межах 3–70 мкм. Водночас цей шар харак-
теризувався низьким коефіцієнтом полідисперсності,
оскільки переважна більшість мікросфер, які входили
до його складу, мала радіус 3–25 мкм (рис. 5, 3). Оче-
видно, невелика кількість мікросфер радіусом понад
30 мкм утримувалася поміж сольватних оболонок сфо-
рмованої структури, яка після 30 діб залишалася стій-
кою і не зазнавала відчутних змін щодо розшаруван-
ня – вуглеводень не відділявся та об’єми усіх шарів не
змінювались.
Висновки
1. Проведено аналіз хімічної будови і ко-
лоїдної структури численних ПАР у взаємо-
зв’язку з особливостями поведінки їх в об’ємі
розчинів і на межі поділу фаз во-
да/вуглеводень.
2. Створена низка композицій поверхне-
во-активних систем і досліджено їх структу-
рно-реологічні властивості, зміни густини й
стійкості в широкому діапазоні співвідно-
шень фаз вода/вуглеводень (об’ємна частка
90/10–10/90 %) і об’ємних часток емульгато-
рів-стабілізаторів – 1,0–3,0 %.
3. Показано, що широкий спектр екологі-
чно безпечних емульгаторів рослинного по-
ходження дає змогу створювати численні дисперсні
системи з великим розмаїттям властивостей та мож-
ливістю цілеспрямованого регулювання їх густини,
стійкості й структурно-реологічної поведінки, відпові-
дно до конкретних умов їх використання..
1. Поп Г.С., Кухар В.П., Бiлик С.Ф., Нафтова i газ.
пром-сть України, 1996, (2), 34–40.
2. Поп Г.С., Кучеровский В.М., Гереш П.А., Техни-
ко-экономический анализ результатов воздействия
технологических жидкостей на призабойную зону
продуктивных пластов газоконденсатных месторо-
ждений, Обз. информ., Сер. Разработка и эксплуата-
ция газовых и газоконденсатных месторождений, М.,
ВНИИЭгазпром, 1995.
3. Орлов Г.А., Кендис М.Ш., Глущенко В.Н., Испо-
льзование обратных эмульсий в добыче нефти, Обзор.
информ., Сер. Нефтепромысловое дело, Москва,
ВНИИОЭНГ, 1986, Вып. 6.
4. Поп Г.С., Біленька В.І., Катализ и нефтехимия,
2000, (5/6), 1–9.
5. Поп Г.С., Біленька В.І., Экотехнологии и ресурсо-
сбережение, 2002, (5), 38–44.
6. Тютюнников Б.Н., Химия жиров, Москва, Пищ.
технология, 1974.
7. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П., Фосфолипиды ра-
стительных масел, Москва, Агропром-издат, 1986.
8. Щипунов Ю.А., Драчев Г.Ю., Коллоидн. журн.,
1983, 45, (6), 1212–1217.
9. Вольфензон И.И., Там же,1965, 27, (1), 8–13.
Надійшла до редакції 24.06.2005 р.
0
2
4
6
8
10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
1
2
3
Радіус мікросфер, мкм
Щ
іл
ьн
іс
ть
р
оз
по
ді
лу
м
ік
ро
сф
ер
, о
б.
ч
ас
тк
а,
%
42 Катализ и нефтехимия, 2006, №14
Получение поверхностно-активных систем
и коллоидно-химические рычаги
регулирования их свойствами
Г.С. Поп, В.І. Беленькая
Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины,
Украина, 02094 Киев, ул. Мурманская,1; факс: (044) 573-25-52
Проанализированы химическое строение и коллоидная структура поверхностно-активных веществ во
взаимосвязи с особенностями поведения их в объеме растворов и на границе раздела фаз во-
да/углеводород. На их основе создан ряд поверхностно-активных эмульсий, а при введении твердых
наполнителей – эмульсионно-суспензионных систем. Исследованы их структурно-реологические
свойства, изменения плотности и стойкости. Показано, что фосфатиды растительных масел характери-
зуются высокой структурообразующей способностью, тогда как эмульгирующие свойства выражены
слабее. Рассмотрены основные закономерности образования дисперсий, пути их приготовления, а так-
же изучена кинетика распределения газонаполненых частиц..
Obtaining surface active systems
and colloid-chemical levers controlling their properties
G.S. Pop, V.I. Bilenka
Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of NAS of Ukraine,
1, Murmanskaya Str., Kyiv, 02094, Ukraine, Fax: (044) 573-25-52
Chemical and colloid structure of surface-active agents in interconnection with particularities of their behavior in
bulk solutions and at the “water/hydrocarbon” phase separation border-line were studied. A series of surface ac-
tive emulsions was obtained on their basis with emulsive – suspension systems created in case of solid fillers be-
ing introduction. It was shown that phosphatides of vegetal oils have the greatest structure formation ability,
while emulsifying characteristics appear to be a bit weaker. Main regularities of the dispersal systems creation
and ways of their preparation were considered, and kinetics of the gas-filled particles distribution was studied.
Пропонується до впровадження
Нова технологія одержання ізопропілового спирту – високоефективного розчинника та екс-
трагента, замінника етилового спирту в ряді випадків –гідратацією пропену на полімерних протоноп-
ровідних мембранних каталізаторах за температури 150–160 °С і тиску 2,0 МПа. Селективність процесу
за ізопропіловим спиртом становить 100 %, продуктивність каталізатора досягає 90 мгспирту/(мг⋅екв.кат.⋅год.).
Розроблена технологія захищена Патентом України.
Тел. 559-04-95
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3745 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:11:36Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Поп, Г.С. Біленька, В.І. 2009-07-10T08:02:21Z 2009-07-10T08:02:21Z 2006 Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями / Г.С. Поп, В.І. Біленька // Катализ и нефтехимия. — 2006. — № 14. — С. 33-42. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3745 541.182.42 : 665.37 : 66.063.612 : 66.063.67 Проаналізовано хімічну будову та колоїдну структуру поверхнево-активних речовин у взаємозв’язку з особливостями поведінки їх в об’ємі розчинів та на межі поділу фаз вода/вуглеводень. На їх основі створена низка поверхнево-активних емульсій, а у разі введення твердих наповнювачів – емульсійносуспензійних систем. Досліджено їхні структурно-реологічні властивості, зміну густини й стійкості. Показано, що фосфатиди рослинних олій мають найбільшу структуротвірну здатністю, тоді як емульгуючі властивості виражені дещо слабше. Розглянуто основні закономірності утворення дисперсій, шляхи їх приготування та вивчено кінетику розподілу газонаповнених часточок. Проанализированы химическое строение и коллоидная структура поверхностно-активных веществ во взаимосвязи с особенностями поведения их в объеме растворов и на границе раздела фаз вода/углеводород. На их основе создан ряд поверхностно-активных эмульсий, а при введении твердых наполнителей – эмульсионно-суспензионных систем. Исследованы их структурно-реологические свойства, изменения плотности и стойкости. Показано, что фосфатиды растительных масел характеризуются высокой структурообразующей способностью, тогда как эмульгирующие свойства выражены слабее. Рассмотрены основные закономерности образования дисперсий, пути их приготовления, а также изучена кинетика распределения газонаполненых частиц.. Chemical and colloid structure of surface-active agents in interconnection with particularities of their behavior in bulk solutions and at the “water/hydrocarbon” phase separation border-line were studied. A series of surface active emulsions was obtained on their basis with emulsive – suspension systems created in case of solid fillers being introduction. It was shown that phosphatides of vegetal oils have the greatest structure formation ability, while emulsifying characteristics appear to be a bit weaker. Main regularities of the dispersal systems creation and ways of their preparation were considered, and kinetics of the gas-filled particles distribution was studied. uk Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями Получение поверхностно-активных систем и коллоидно-химические рычаги регулирования их свойствами Obtaining surface active systems and colloid-chemical levers controlling their properties Article published earlier |
| spellingShingle | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями Поп, Г.С. Біленька, В.І. |
| title | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями |
| title_alt | Получение поверхностно-активных систем и коллоидно-химические рычаги регулирования их свойствами Obtaining surface active systems and colloid-chemical levers controlling their properties |
| title_full | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями |
| title_fullStr | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями |
| title_full_unstemmed | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями |
| title_short | Створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями |
| title_sort | створення поверхнево-активних систем та колоїдно-хімічні важелі керування їхніми властивостями |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3745 |
| work_keys_str_mv | AT popgs stvorennâpoverhnevoaktivnihsistemtakoloídnohímíčnívaželíkeruvannâíhnímivlastivostâmi AT bílenʹkaví stvorennâpoverhnevoaktivnihsistemtakoloídnohímíčnívaželíkeruvannâíhnímivlastivostâmi AT popgs polučeniepoverhnostnoaktivnyhsistemikolloidnohimičeskieryčagiregulirovaniâihsvoistvami AT bílenʹkaví polučeniepoverhnostnoaktivnyhsistemikolloidnohimičeskieryčagiregulirovaniâihsvoistvami AT popgs obtainingsurfaceactivesystemsandcolloidchemicalleverscontrollingtheirproperties AT bílenʹkaví obtainingsurfaceactivesystemsandcolloidchemicalleverscontrollingtheirproperties |