磺酸盐型表面活性剂界面性能影响因素研究

磺酸盐型表面活性剂界面性能影响因素研究
刘红娟
【摘要】在三次采油中,表面活性剂降低油水界面张力是驱油的主要原理之一.为了能够清楚地逐一研究表面活性剂体系各因素对界面行为的影响,本文采用一种磺酸盐型表面活性剂以及结构组成明确的模拟油(烷烃),探讨各因素对界面张力行为的影响.
【期刊名称】《化学工程师》
【年(卷),期】2010(000)006
【总页数】2页(P39-40)
【关键词】表面活性剂;磺酸盐;界面性能
【作者】刘红娟
【作者单位】大庆油田,第一采油厂,黑龙江,大庆,163111,China
【正文语种】中文
【中图分类】TQ423.11
石油属于不可再生能源，是发展石化工业的基础原料，同时也是国家的重要战略物资，关系到国民经济的全局。

由于我国油田多为陆相沉积，原油性质和油层条件均较复杂的特点，化学驱成为我国三次采油提高原油采收率的一种非常重要的方法，也是我国提高原油采收率研究的主攻方向。

在表面活性剂驱油中研究和使用比较多的是石油磺酸盐和烷基芳基磺酸盐，所以，研究磺酸盐类表面活性剂界面性能的影响因素对驱油机理的理论研究将具有重大意义。

1.1 仪器及试剂
Model-500型旋滴界面张力仪（美国）。

正构烷烃、色谱标样、NaCl、NaOH，以上试剂均为分析纯。

1.2 界面张力测定
界面张力采用旋转滴界面张力仪进行测量。

旋转滴法测量界面张力是将两种互不相溶的液体一起在毛细管中高速旋转，在忽略浮力的情况下离心力与液滴单位面积上所受的曲面压力相平衡。

通过测量液滴的形状来确定界面张力。

在毛细管转速较高时体系的界面张力可不受转速和油滴体积的影响。

2.1 磺酸盐浓度对界面张力的影响
图1为不同浓度磺酸盐对烷烃界面张力的影响。

从图1可以看到，随着表面活性剂浓度的增大，界面张力随着浓度的增大先减小后增大，在浓度为0.2%处出现了一个最低值。

由于表面活性剂含有亲油和亲水两个部分，在低表面活性剂浓度下，亲水部分在水相，亲油部分在油相，表面活性剂分子吸附在油-水界面上，浓度增大时，油水界面上吸附的分子增多，界面张力减小，当吸附达到饱和时，界面张力达到最低，浓度继续增大时，由于亲油部分被包裹在胶束中，油-水界面上浓度下降，界面张力升高。

说明表面活性剂的低界面张力要在一定的浓度范围内才出现。

并不是表面活性剂溶液浓度越高，油水界面张力越低，而是在一定的浓度范围内出现最低界面张力。

2.2 盐浓度对界面张力的影响
图2为NaCl浓度对磺酸盐与烷烃界面张力图。

由图2可见，随着盐浓度的增加界面张力均先下降再升高，NaCl加入离子型表面活性剂溶液中，屏蔽了离子头的电荷，压缩了表面活性剂离子氛厚度，并破坏了亲水基周围的水化膜，同时抑制了表面活性剂分子的电离，使表面活性剂亲水头基之
间的静电斥力大大减弱，促进了它们在两相界面的吸附，从而使表面活性剂在界面排列紧密，有效地降低了两相的界面张力。

在某一浓度下界面张力达到最低。

当NaCl浓度继续增大时，电解质对表面活性剂溶液的影响主要是“盐析作用”，大部分表面活性剂进入油相，油水界面吸附失去平衡，导致了界面张力的回升。

2.3 碱浓度对界面张力的影响
图3为NaOH浓度对磺酸盐与烷烃界面张力的影响。

由图3可知，在研究表面活性剂与原油体系时有时加入碱更有利于低的界面张力，原因是碱与石油中的酸性成分反应生成的活性组分可以与表面活性剂产生有利的协同效应。

所以在油相中没有酸性等活性物质存在的情况下，碱与盐起到了相同的作用。

在没有化学反应发生的情况下，表面活性剂体系中加入盐，起作用的主要因素是盐的解离和电解质的强度，所以NaOH与NaCl对界面张力的影响相似。

对于
本文考察的磺酸盐NaOH的加入可以极大的降低体系的界面张力，而且具有一定
的碱度范围。

在一定浓度范围内，考察了磺酸盐浓度对界面张力的影响及NaCl、NaOH的加入对界面张力的影响，通过曲线发现随着浓度的增加界面张力呈先下降再上升的趋势。

【相关文献】
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