21.10.2019
Производство изделий из листового металла в Донецке, как и в других городах, пользуется большой популярностью. Это обусловлено...


21.10.2019
В онлайн-игры ежедневно играют сотни тысяч посетителей. Это развлечение уже очень давно для многих превратилось и в место отдыха...


19.10.2019
Строительный лак в ремонтных работах довольно часто применяется при внешних или внутренних отделочных работах. Это обусловлено...


17.10.2019
Перед любым начинающим бизнесменом появляется проблема поиска надежного поставщика, который не подведет. Ошибка в этом деле может...


17.10.2019
Древесина больше других материалов нуждается в профессиональной огнезащитной обработке, поскольку легко воспламеняется и быстро...


17.10.2019
Сегодня практически на всех строительных площадках уже невозможно увидеть старые строительные бытовки. Такие сооружения помимо...


Краткая характеристика ПАВ

15.07.2019

Анионоактивные. К числу анионоактивных ПАВ относятся сульфаты первичных и вторичных спиртов, алкилбензолсульфонаты, алкилсульфонаты и сульфонаты, получаемые сульфированием ароматических углеводородов, алкиларилсульфонаты и т. п.

Сульфаты первичных жирных спиртов с числом углеродных атомов в цепи от 12 до 18 получают путем сульфирования серной или хлорсульфоновой кислотой
Краткая характеристика ПАВ

Алкилбензолсульфонаты являются смесью соединений с общей формулой RC6H4SO3Na, где R — алкильная группа, содержащая в среднем 12—14 атомов углерода. Различают сульфонол Б (алкил-бензолсульфонат), сульфонол T (алкилтолуолсульфонат), сульфонол НП-1, сульфонол НП-2, азолят А. Строение сульфонола HП-1 можно изобразить следующей формулой:

Алкилсульфонаты (сульфонаты) получают действием газообразных хлора и сернистого ангидрида на насыщенные углеводороды (деароматизированные керосиновые фракции). При освещении реакционной массы ртутными лампами образуются хлорангидриды алкансульфоновых кислот

Затем их омыляют водным раствором едкого натра

Катионоактивные. К катионоактивным соединениям относятся первичные жирные амины, четвертичные аммониевые и пиридиновые соединения. Некоторые виды катионоактивных ПАВ разработаны в России.

Катапин А — параалкилбензилпиридинийхлорид

где R — алкильный остаток, содержащий 12—18 атомов углерода. Катамин А — параалкилбензилтриэтиламмонийхлорид

где R — алкильный остаток, содержащий 12—18 атомов углерода.

Карбозолин О — четвертичная аммониевая соль 1-оксиэтил-2-гептадецилимидазолина

Карбозолин С — четвертичная аммониевая соль 1-оксиэтил-2-гептадецилимидазолина

Алкамон ОС-2 — четвертичные аммониевые соли диэтиламино-метилдигликолевых эфиров высших жирных спиртов

Арквад S-50 и арквад Т-50 — производные моноалкилтриметил-четвертичного аммония — хлориды (S — соевое масло, T — талловое масло)

Амин C1 — высокомолекулярный алифатический амин с нормальной алкильной цепью с 8—18 атомами углерода, получаемый на основе стеариновой кислоты.

Неионогенные. В качестве исходных продуктов для получения неионогенных ПАВ используют амины, амиды жирных кислот, высокомолекулярные жирные спирты и кислоты, фенолы, алкилфенолы, меркаптаны и т. п. Получают неионогенные ПАВ путем реакции перечисленных веществ с окисью этилена или пропилена.

Иононеактивные, или неионогенные ПАВ отличаются от ионогенных отсутствием гидрофильной солеобразующей группы. Молекулы неионогенных ПАВ состоят из гидрофобной части, представляющей собой остаток молекулы амина, фенола или других углеводородов, и гидрофильной части, состоящей из цепочки звеньев —CH2—CH2—О—. Длину гидрофильной цепочки можно легко изменять, останавливая процесс оксиэтилирования на необходимой стадии, что позволяет в широких пределах регулировать свойства ПАВ. Отсутствие ионогенных групп повышает устойчивость вещества к действию солей, кислот и щелочей как при нормальной, так и при повышенной температуре.

Наиболее широко распространенными неионогенными ПАВ являются продукты оксиэтилирования алкилфенолов, известные под названием ОП (ОП-7, ОП-10). Реакции получения оксиэтилированных продуктов идут по схеме

Наиболее известные неионогенные ПАВ имеют следующие составы:

Гидрофильность группы CH2CH2O связана с присутствием в ней эфирного кислорода, способного гидратироваться путем образования водородных связей с молекулами воды. Если же эфирный кислород расположен вблизи от гидрофобной части молекулы, т. е. если гидрофильная цепочка имеет небольшую длину, .то способность к гидратации у этого кислородного атома понижается.

Рассмотрим краткие характеристики наиболее неионогенных ПАВ.

Оксиэтилированные алкилфенолы (ОП) являются продуктом реакции молей окиси этилена и смеси моно- и диалкилфенолов с алкилами C8—С10

В зависимости от числа молей окиси этилена продуктам реакции присвоены наименования: ОП-4 (n = 4), ОП-7 (n = 7), ОП-10 (n = 10), ОП-20 (n = 20) и ОП-45 (n = 45).

Оксиэтилированные спирты: С10Э8,3; C14-16Э11; С18II27; KOCO15,5 и КОСЭ28,6.

Оксиэтилированные амиды: этомид НТ-60, оксамид CT-15 и сульфамид ОЭ-10 — оксиэтилированный сульфамид, имеющий строение

где R — остаток кислот, полученный окислением мягких парафинов,

Во ВНИИБТ разработан метод получения неионогенных ПАВ типа ОФ (оксиэтилированные фенолы), который состоит из трех основных стадий: добавление концентрированного раствора щелочи к фенолу; сушка щелочного раствора фенола; обработка щелочного раствора фенола окисью этилена до заданной степени оксиэтилирования.

Полученные оксиэтилированные фенолы (ОФ-20, ОФ-ЗО) отличаются меньшей поверхностной активностью, чем оксиэтилированные алкнлфенолы (ОП-4, ОП-7, ОП-Ю), но превосходят их по способности снижать водоотдачу и вязкость глинистых растворов.

Большое влияние на условия применения и результаты при обработке промывочных жидкостей оказывает растворимость ПАВ в пресной и пластовой воде, способность снижать поверхностное натяжение и улучшать смачиваемость горных пород водой. Если ПАВ имеет небольшое число звеньев углеводородной цепи (1—3 атома С), то такие ПАВ неограниченно растворимы в воде. С увеличением числа атомов углерода до 10 растворимость понижается, а ПАВ, содержащие 11 и более атомов углерода, нерастворимы в воде. Однако повышение числа атомов углерода способствует повышению поверхностной активности вещества. Согласно правилу Дюкло—Траубе, справедливому в том случае, когда углеводородные цепи ПАВ расположены параллельно поверхности раздела фаз, т. е. лежат на ней, поверхностная активность при переходе к каждому следующему гомологу, имеющему на одно звено CH2 больше, увеличивается в 3—3,5 раза. Поэтому задача заключается в том, чтобы подобрать такое количество звеньев, которое обеспечивает, с одной стороны, достаточную растворимость, а с другой — высокую поверхностную активность.

Анионоактивные ПАВ, в число которых входят алкилсульфаты, моющие средства «Новость» и «Прогресс», алкилсульфонаты (сульфонат), алкиларилсульфонаты (сульфонол НП-1, азолят А, азолят Б, ДС), нефтяные ароматические сульфокислоты и их соли (контакт Петрова, НЧК), полностью растворимы в пресной воде, практически нерастворимы в керосине и выпадают в осадок с катионами поливалентных металлов.

Из катионоактивных ПАВ в пресной и пластовой воде растворяются полностью катамин А, катапин А, выравниватель А и арквады S, T и 2С. Частично растворим в воде карбозолин О. Амины (амин Cl, амин C2 и амин С) не растворяются ни в пресной, ни в пластовой водах.

Растворимость в воде пеноногенных ПАВ зависит от длины гидрофильной части. Поэтому хорошо растворимыми в пресной и пластовой водах являются оксиэтилированные фенолы и алкилфенолы УФЭ8, ОП-7, ОП-10, ОП-20, ОП-45; КАУФЭн, оксиэтилированные спирты C10O8,3, КОСЭ28,6, C18П27, оксиэтилированный амид НТ-60, сульфамид ОЭ-10, оксиэтилированное производное ксилитана КС-59.

Частично растворимы в пресной и пластовой водах оксиэтилированные жирные кислоты: ОКО, ОЖК и К10-16Э6, оксиэтилированный амид СТ-15, ксилиталь С-15. Оксиэтилированные спирты ОС-20, С14-16Э11, C14-16Э18,5 полностью растворимы только в пресной воде. Оксиэтилированный фенол ОП-4 растворяется в керосине, не растворяется в пластовой воде и образует коллоидный раствор в пресной воде.

Исследование влияния концентрации ПАВ в воде на поверхностное натяжение ее на границе с керосином (о = 47 дин/см) показало, что наибольшее снижение поверхностного натяжения при низких концентрациях обеспечивают неионогенные ПАВ ОП-Ю, С10Э8,3 и ОЭ-10, а также катионоактивный ПАВ карбозолин О.

Неионогенные ПАВ в большей степени способствуют улучшению смачиваемости поверхности породы водой. Исследования влияния ПАВ на смачивание поверхности кварца водой показали, что неионогенные ПАВ способствуют уменьшению угла смачивания кварца водой, причем наибольшее уменьшение угла смачивания достигается при использовании C10Э8,3, ОП-10, КОСЭ28,6 и КЛУФЭ14. Катионоактивные ПАВ, наоборот, увеличивают угол смачивания. В табл. 21 показано влияние концентрации некоторых ПАВ на угол смачивания кварца, помещенного в керосин, водой, содержащей ПАВ.

Способность ПАВ к адсорбции на поверхности частиц горных пород является одной из важных характеристик ПАВ. Результаты исследований адсорбции ПАВ, отличающихся по своему строению, приведены на рис. 41. Из рис. 41 видно, что исследованные ПАВ в большей мере адсорбируются на гидрофобной поверхности, чем на гидрофильной. Наименьшей способностью к адсорбции обладает ОП-Ю, предельная адсорбция которого на кварцевом песке составляет 0,66 мг/г. Предельная адсорбция катапина А составляет 9,12 мг/г, а 50%-ной смеси его с ОП-10 — только 2,04 мг/г.



Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна