tensiune superficială

Conceptul de tensiune superficială

Tensiunea superficială se numește caracteristicile termodinamice ale interfeței definite ca activitatea unităților de învățământ izoterme reversibile fac o greșeală a acelei suprafețe. tensiune superficială lichid este considerată forța pe unitatea de lungime a circuitului de suprafață și tinde să reducă suprafața la minimum la date volume de fază.

Oil - Oil este un sistem dispersat care constă dintr-un mediu de fază și dispersia dispersată.

Suprafața particulei fazei dispersate (de exemplu, asfaltenele asociați și globulă apă m. P.) Are unele exces de suprafață liberă Fs energie. proporțional cu suprafața interfeței S:

Sigma Cantitatea poate fi considerată nu numai ca energia de suprafață specifică, dar, de asemenea, ca o forță aplicată pe unitatea de lungime a suprafeței conturului de delimitare direcționată de-a lungul suprafeței și perpendicular pe conturul acestei suprafețe care tind să tragă sau reduse. Această forță se numește tensiune superficială.

Acțiunea tensiunii superficiale poate fi vizualizată ca un set de forțe de suprafață de margine de blocare spre centru.

Lungimea fiecărei săgeți reprezintă valoarea vectorială a tensiunii de suprafață, iar distanța dintre ele corespunde unității lungimii acceptată a conturului suprafeței. Deoarece dimensiunea de magnitudine σ utilizat la fel ca [J / m 2] = 10 martie [erg / cm2] și [H / m] = 10 luna martie [dine / cm].

Ca rezultat al forțelor tensiunii superficiale ale lichidului tinde să reducă suprafața, iar dacă forța de impact datorită gravitației este neglijabil, lichidul ia forma unei sfere cu o suprafață minimă pe unitatea de volum.

Tensiunea superficială este diferită pentru diferite grupuri de hidrocarburi - cel mai aromat și minimul de parafină. Odată cu creșterea hidrocarburi cu masă moleculară este crescută.

Majoritatea compușilor heteroatomice având proprietăți polare, au o tensiune superficială mai mică decât hidrocarburile. Acest lucru este foarte important, deoarece prezența lor joacă un rol semnificativ în formarea de ulei de apă și emulsii gaz-petrol în procesele ulterioare de distrugere a acestor emulsii.

Parametrii care afectează tensiunea superficială

Tensiunea superficială substanțial independentă de temperatură și presiune, precum și compoziția chimică și faza lichidă în contact cu ea (gaz sau apă).

Odată cu creșterea temperaturii și scade tensiunea superficială la temperatura critică este egală cu zero. Cu o presiune tot mai mare, tensiunea superficială în gazul de sistem - lichid este de asemenea redus.

Tensiunea superficială a produselor petroliere pot fi găsite prin calcul, conform ecuației:

Recalcularea σ de la unul la altul temperatură T T0 poate fi realizată prin relația:

Substanțe care un fluid aditiv reduce tensiunea de suprafață, denumite agenți activi de suprafață (tensioactivi).

Tensiunea superficială a uleiului și a uleiului depinde de cantitatea de component în ea tensioactive prezentă (substanțe rășinoase, naftenic și alți acizi organici și m. P.).

Produsele bine rafinate au tensiune de suprafață ridicată la apă.

Reducerea tensiunii de suprafață este explicată prin adsorbția surfactanți la interfețe. Odată cu creșterea concentrației de agent tensioactiv adăugat tensiunea superficială a unui lichid descrește rapid la început și apoi se stabilizeaza, indicând saturația completă a stratului de suprafață a moleculelor de surfactant. surfactanți naturali, alterează dramatic tensiunea superficială a petrolului și produselor petroliere sunt alcooli, fenoli, rășini, asfaltene și diferiți acizi organici.

Cu forțele de suprafață la interfața fazelor solide și lichide ale fenomenelor legate de umezire și capilare fenomene, care se bazează pe migrarea uleiului în formațiunile, creșterea de lămpi cu ulei și kerosen și fitilele greasers și t. D.

Determinarea experimentală a tensiunii superficiale

Pentru determinarea experimentală a tensiunii superficiale a petrolului și produselor petroliere diferite metode aplicate.

Prima metodă (a) se bazează pe măsurarea forței necesară pentru desprinderea inelului de pe suprafața de separare a două faze. Această forță este proporțională cu de două ori puterea circumferința inelului. Când metoda capilară (b) măsurarea înălțimii de ridicare a lichidului în tubul capilar. dezavantaj este dependența fluidului de ridicare nu numai de tensiunea superficială, ci și asupra naturii umectarea lichidului de testare pereților capilari. O metodă mai precisă este un fel de drop metoda capilară suspendate (c), pe baza măsurării masei de picături de lichid care iese în afara din capilar. Rezultatele măsurătorilor sunt afectate de dimensiuni de densitate și a picăturilor de lichid și nu va afecta unghiul solid al suprafeței lichidului. Această metodă permite determinarea tensiunii superficiale a vaselor de presiune înaltă.

Cea mai comună și convenabilă metodă de măsurare a tensiunii superficiale este metoda cea mai căderile de presiune sau bule (z) datorită simplității de determinare de proiectare, de înaltă precizie de independență față de umezire.

Această metodă se bazează pe faptul că, în timpul extrudării unei bule de aer sau picături de lichid dintr-un capilar îngust într-o altă tensiune superficială lichid σ la limita cu picătura de lichid care este evacuat în mod proporțional cu cea mai mare presiune necesar pentru extrudarea picături.

Tensiunea superficială a părții expresiei pentru așa numita parahoraP - magnitudine care leagă M greutatea moleculară și densitatea hidrocarburilor în faza lichidă și o ρp ρzh de vapori:

hidrocarburi Parachor depinde de structurile moleculare ale acestora: cu creșterea numărului de catene laterale, legături duble, cicluri aromatice sau naftenici parachor scade. În același hidrocarburi cu punct de fierbere la temperaturi parachor scade în ordinea următoare: parafine - olefine - naftenei - hidrocarburi aromatice.