采用TURBISCAN LAB稳定性分析仪研究拟薄水铝石溶胶稳定性

示 。 乙 酸 也 能 胶 溶 拟 薄 水 铝 石 ， 是 需 要 的 乙 酸 但 酸 量 很 大 （ 铝 比 大 于 ０ ５ ， 到 的 拟 薄 水 铝 石 酸 ． ）得
溶 胶 浑 浊 ， 且 能 观 察 到 部 分 白 色 的 尚 未 胶 溶 的 并
的光 强 的 偏 差 又 反 映 了 光 强 的 差 别 程 度 ， 义 此 定 偏 差 为 稳 定 性 参 数 ， 定 性 参 数 越 大 表 明 体 系 越 稳
（ 油 化 工科 学 研 究 院 ，北 京 １ ０ ８ ） 石 ０ ０ Ｉ Ｂ稳 定性 分 析 仪 研 究 了拟 薄水 铝 石 溶 胶 的稳 定 性 ， 察 了酸 胶 溶 剂类 型 、 Ｒ ＩＣ Ａ 考 胶
溶 温度 、 含量 及 胶 溶 时 间对 拟 薄 水 铝 石 溶胶 稳 定 性 的影 响 ， 引入 稳 定 性参 数 的 概 念 来 表 征 溶 胶 体 系 的 稳定 固 并 性 。结 果 表 明 ： 薄水 铝 石 完 全 胶溶 时 ， 拟 盐酸 胶 溶 得 到 的溶 胶 较 硝 酸 胶 溶 得 到 的稳 定 ； 溶 温 度 和 胶 溶 时 间 的增 胶
２ 实 验 ２ １ 原料 与试剂 ．
拟薄 水 铝 石 ， 东 铝 厂 （ 化 法 ） 产 ；０ 山 碳 生 ２ （ 量分数 ） 酸 、０ （ 量 分 数 ） 酸 、６ （ 质 盐 ３ 质 硝 ３ ％ 质
学 关系如 下 ：
收稿 日期 ：２ １ － ６０ ； 改稿 收 到 日期 ：２ ｉ — ９０ 。 ０ Ｏ ０ ２ 修 ０ ００ —２ 作 者 简 介 ： 张 金 凤 （ ２ ） 女 ， 究 方 向为 催 化 裂 化催 化 剂 １８ 一 ， 研 ９
性 参 数 的 变 化 。从 图 １可 以看 出 ， 着 酸 铝 比 （ 随 Ｒ） 增 大 ， 种 溶 胶 体 系 的 稳 定 性 参 数 都 呈 现 出 先 减 两
小 后 增 大 的 趋 势 。通 过 表 １得 知 当 分 散 体 系 中 酸
定 的关 系 ，ｉ ｔｖ Ｊｒ ｏ ａ等 认 为 胶 溶 剂 的胶 溶 性 能 是 ａ
拟 薄 水 铝 石 溶 胶 的 外 观 非 常 接 近 ， 果 如 表 ｌ所 结
其 中， 是 测 量 池 的 内径 ； 。是 连 续 相 的 透 射 光 Ｔ
强度。
由上 述 数 学 式 可 以看 出 ， 当溶 胶 体 系 内 的 粒
子 的含量 和 粒 径 发 生 变 化 时 ， 射 光 强 度 和透 射 散 光 强 度 也 会 发 生 相 应 的 变 化 ； 次 扫 描 所 接 收 到 多
即认 为 拟 薄 水 铝 石 胶 溶 完 全 。从 表 １可 以 看 出 ， 随
着酸 胶溶 剂 加 入 量 的 增 加 ， 薄 水 铝 石 浆 液 体 系 拟
从 悬 浮 状 态 变 为 浑 浊 、 透 明 最 后 变 成 澄 清 透 明 半
的状态 ， 薄水 铝 石 颗 粒 逐 渐 被 酸 化 胶 溶 。当溶 拟 胶分散 体 系 中酸 铝 比为 ０ ２ ． ０时 ， 溶胶 澄清 透 明 ， 可
石 油艨 制 与 记 工
Ｐ ＴＲＯ Ｌ Ｅ ＥＵＭ Ｐ ＲＯ ＣＥＳ ＮＧ ＳＩ ＡＮ Ｄ Ｐ ＴＲＯ ＣＨＥ Ｉ Ｅ Ｍ ＣＡＬ Ｓ
采 用 Ｔ Ｂ Ｓ ＡＮ Ｌ ＵＲ Ｉ Ｃ ＡＢ稳 定 性 分 析 仪 研 究 拟 薄水 铝 石 溶胶 稳定 性
张 金 风 ，刘 宇 键 ， 田辉 平
不稳 定 。
拟 薄 水 铝 石 颗 粒 ； 檬 酸 则 完 全 不 能 使 拟 薄 水 铝 柠
石 胶溶 。
表 ｌ 酸 胶 溶 剂 用 量 对 溶 胶 性 能 的 影 响
稳 定 性 参 数 一
式 中 ： 每 次 扫 描 的 透 射 光 和 散 射 光 数 据 的 平 Ｘ 为 均 值 ； 为 Ｘ Ｘ 的 平 均 值 ， Ｘ ＋ Ｘ － … Ｘ Ｘ 一 。＋ － ＋ Ｘ ＋ … ＋ Ｘ ， 为 实 验 扫 描 次 数 。 ／； ２ ２ ３ 溶 胶 样 品 制 备 ． 在 室 温 （ ５℃ ） 件 下 ， 制 固 含 量 （ 分 别 ２ 条 配 训） 为 １ ， ，０／的拟 薄 水 铝 石 浆 液 。 在 浆 液 中 加 ５ １ ５ ９
目前 国 内 外 研 究 中 ， 拟 薄 水 铝 石 胶 溶 效 果 对 定 性 、 量 的评 价 尚无 统 一 的 标 准 ， 往 在 溶 胶 透 定 往
明 、 浑 浊 和沉 淀 、 有 适 宜 的颗 粒 大 小 和 形 貌 、 无 具
能稳 定存 放足够 长 的 时 间且 具有 适 宜 的 流变 性 时
件对 接收到 的数据 进 行计 算就 可 以得 到 用 于表 征
体系稳 定性 的稳定性参 数值 。
根 据 多 重 光 散 射 。 原 理 ， 射 光 的 强 度 直 接 散
描 工 作 原 理 ， 以 对 浓 缩 体 系 进 行 直 接 测 量 而 不 可
需 要 稀 释 ， 接 表 述 分 散 体 系 的真 实 状 态 ， 性 、 直 定 定
性 质 的 一 种 分 析 方 法 ， 泛 应 用 于 石 油 及 石 油 化 广
工、 精细化 工 、 冶金 、 生命科学 等领域 。
ＴＵＲ ＩＣ ＡＢ是 采 用 脉 冲 近 红 外 光 源 Ｂ Ｓ ＡＮ Ｌ
研 究 溶 液 稳 定 性 的 专 用 仪 器 ， 借 全 新 的 垂 直 扫 凭
３ 结 果 与 讨 论
３ １ 酸 胶 溶 剂 类 型 及 用 量 对 溶 胶 稳 定 性 的 影 响 ． 拟 薄 水 铝 石 加 酸 胶 溶 过 程 中 ， 胶 溶 剂 的 类 酸 型 对 拟 薄 水 铝 石 胶 溶 （ 型 ） 果 起 着 至 关 重 要 的 成 效 作 用 。有 研 究 表 明 ， 机 酸 具 有 较 强 的 胶 溶 能 无 力 ， 如 盐 酸 、 酸 的 胶 溶 不 仅 速 率 快 ， 且 使 催 例 硝 而 化剂 载 体 的 孔 结 构 和 强 度 有 很 大 的 改 善 。 而 乙 酸 、 酸等 有机酸 改 变 载体 物 理 性 能 的能 力 较 差 。 甲 无 机 酸 与 有 机 酸 胶 溶 性 能 存 在 差 别 ， 一 定 程 度 在 上 说 明 酸 胶 溶 剂 的 胶 溶 能 力 与 酸 的 解 离 常 数 有 一
的制 备 及 应用 。
张 笠 风 寺 ．米 用
ｌ ＮＩ１ ＩＡ Ｉ Ａ Ｂ 稳 ｒ 任 分 析 仪 计 ＿ 似 溥 水 锚 自 搭 救 栋 ． 性 Ｕ ３ Ｎ￣ Ｎ 芷 氕 疋
Ｔ（ ，／ ｚｒ ）一 Ｔ。等 ，（ 妒 ｅ ｌｄ， ）一 ２ ｄ
在 实 验 中 选 用 盐 酸 、 酸 、 酸 和 柠 檬 酸 作 硝 乙 胶 溶 剂 ， 察 它 们 的 用 量 对 ５ 固 含 量 的 拟 薄 水 考 铝 石溶 胶 性 能 的影 响 ， 现 分 别 用 盐 酸 和 硝 酸胶 发 溶 拟 薄 水 铝 石 浆 液 ， 不 同 酸 铝 比 条 件 下 得 到 的 在
入 酸胶溶 剂 ， 搅拌 １ｍｉ 迅速 将溶 胶 移入 ＴＵＲ ｎ后 — Ｂ Ｓ ＡＮ Ｉ ＩＣ ＡＢ样 品管 中 ， 在设 定 的条件 （ 温度 自动
调 节 ） 自动 测 量 溶 胶 稳 定 性 ； 验 中 酸 铝 比 Ｒ 定 下 实 义 为 （ 。 ／／Ａ１ Ｈ’）ｒ （ ０ＯＨ） 。
取决 于分散相 的浓度 （ 积 分数 ） 体 和粒 子 的平 均直
径 。散 射 光 强 度 （ Ｓ 与 分 散 相 的 体 积 分 数 （ ） Ｂ ） ｃ 和 ｐ 粒 子 直 径 （ 之 间 的具 体 数 学 关 系 为 ： ）
１ ９， ，
量 地 分 析 出溶 胶 、 浮 液 等 分 散 体 系 粒 子 移 动 的 速 悬 率 、 子 之 间 距 离 、 表 面 积 变 化 的 规 律 、 淀 层 厚 粒 比 沉 度 、 子 的 平 均 粒 径及 分 散 体 系 的 体 积 浓 度 等 一 些 粒 特 性 。本 课 题 首 次 用 Ｔ ＢＳ Ａ Ａ ＵＲ ＩＣ Ｎ Ｌ Ｂ稳 定 性 分 析 仪 研 究 拟 薄 水 铝 石 溶 胶 的 稳 定 性 ， 入 稳 定 性 参 引 数 值 的 概 念 表征 拟 薄水 铝石 溶 胶 的稳 定 性 。
于接 收 透 过 光 ， 射 光 检 测 器 用 于接 收 散 射 光 。 散
探 头 在 ５ ５ｍｍ 的 高 度 上 每 ４ ｍ 扫 描 一 次 ， 时 ０ｕ 同 收 集 透 射 光 和 散 射 光 的 通 量 的 数 据 ， 过 内 置 软 通
知 样品光谱 测定和 建立 模 型来 快速 预测 其 组 成或
行； 随胶 溶 时 问 的 增加 ， 薄水 铝 石 溶 胶 的稳 定 性 参 数 值逐 渐 增 大 ， 一 定 程 度 上 说 明纳 米 级 的 拟 薄 水 铝石 溶 胶 拟 在 分散 体 系 在 热 力学 上 是 不 稳定 体系 。
关 键 词 ：拟 薄 水 铝 石 溶胶 稳 定 性 参数 酸 胶 溶 剂 胶 溶 温 度 胶 溶 时 问
量 分数 ） 乙酸 、 ０ （ 量分 数 ） 檬 酸 ， 京 试 剂 ２ 质 柠 北
厂 生 产 ； 阳 离 子 水 ， 验 室 自制 。 去 实
２ ２ 实验仪 器及测 量原理 ．
实 验 采 用 的 ＴＵＲ ＩＣ ＡＢ稳 定 性 分 析 Ｂ Ｓ ＡＮ Ｌ 仪 由 法 国 Ｆ ｒ ｌｔ ｎ公 司 生 产 。 Ｔ ｏ ｍｕａｉ ｏ ＵＲ Ｉ Ｃ Ｂ Ｓ ＡＮ Ｌ ＡＢ的 探 头 是 由 一 个 脉 冲 式 近 红 外 光 源 （ 长 为 波 ７ ０ｎ 和 两 个 同步 检 测 器 组 成 ： 射 光 检 测 器 用 ７ ｍ） 透
加都 会 导 致 拟 薄水 铝 石 溶 胶 的 稳定 性 参 数 值 逐渐 增 大 ， 明 体 系 趋 于 不 稳 定 ； 表 溶胶 粒 径 、 胶 粒 子 的 比 表 面 积 、 溶
溶 胶 粒 子 间距 离随 温 度 的 变化 证 明拟 薄 水 铝石 酸化 胶 溶 是 一个 吸热 反 应 ， 溶 温 度 的 升 高促 进 了胶 溶 反应 的进 胶
以认为 拟 薄水铝 石被完 全胶 溶 。
在 实 验 中 通 过 ＴＵＲＢ Ｓ ＡＮ ＩＡＢ进 一 步 考 Ｉ Ｃ
察 盐 酸 和 硝 酸 胶 溶 得 到 的 拟 薄 水 铝 石 溶 胶 的 稳 定 性 。 图 ｌ 分 别 用 盐 酸 和 硝 酸 作 酸 胶 溶 剂 时 不 同 是
酸 铝 比条 件 下 ５ 固含 量 的拟 薄水 铝 石 溶胶 稳 定
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其 中 ， 是 光 子 的 迁 移 平 均 路 径 ； Ｑｓ是 ＭＩ 理 Ｊ ｇ、 Ｅ 论 常数 。
根 据 Ｌ ｍｂ ｒ— ｅｒ 论 ， 射 光 强 度 （ 与 ａ ｅｔＢ ｅ 理 透 Ｔ） 粒 子 的体 积 分 数 （ 和 平 均 粒 径 （ 之 间 的 具 体 数 ） ）
１ 前 言
随着 对 拟 薄 水 铝 石 胶 溶 过 程 研 究 的 进 一 步 深 入 ， 来 越 多 的 研 究 者 已 不 再 满 足 于 对 拟 薄 水 铝 越 石 胶 溶 前 后 各 项 性 能 指 标 的 关 联 ， 之 各 种 先 进 加 的 大 型分 析 仪 器 的 出 现 ， 得 对 拟 薄 水 铝 石 胶 溶 使 这 一 过 程 从 各 个 角 度 研 究 成 为 可 能 。 现 代 近 红 外 光 谱 分 析 Ｅ 将 光 谱 测 量 技 术 、 算 机 技 术 、 学 是 计 化 计 量 学 技 术 与 基 础 测 试 技 术 有 机 结 合 ， 过 对 未 通