發(fā)布時間：2018-07-08 21:24

  本文選題：甜菜堿 + 乳狀液�。� 參考：《東北石油大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：甜菜堿是典型的兩性表面活性劑,它具有獨(dú)特的雙親性分子結(jié)構(gòu),同時甜菜堿型兩性表面活性劑中的N原子具有很強(qiáng)的堿性,因此它屬于具備強(qiáng)堿性N原子的“兩性表面活性劑”,具有此類表面活性劑所有的特性,與其他表面活性劑相比,甜菜堿型表面活性劑具有其他類型的表面活性劑所不具備的許多優(yōu)良性能,學(xué)者對它的研究越來越多,尤其在三次采油方面,已從實驗室研究逐漸過渡到現(xiàn)場應(yīng)用。本文主要通過瓶試法、Turbiscan穩(wěn)定性分析儀以及動力學(xué)模型研究甜菜堿乳狀液的穩(wěn)定性;并通過研究甜菜堿對油水界面性質(zhì)(界面張力、界面粘彈性和界面粘度)的影響來深入探討甜菜堿的乳化規(guī)律。研究結(jié)果表明:甜菜堿所形成乳狀液的穩(wěn)定性隨著甜菜堿烷基鏈碳數(shù)的增加呈現(xiàn)先逐漸增加然后又逐漸減弱的趨勢。甜菜堿的烷基鏈碳數(shù)不同,甜菜堿分子在油水界面表現(xiàn)的親水親油性不同。當(dāng)烷基二甲基磺丙基甜菜堿烷基鏈碳數(shù)為14,烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿烷基鏈碳數(shù)為16時,甜菜堿分子在油水界面達(dá)到親水親油平衡,界面上吸附的分子最多,界面活性在系列中最好,形成的界面膜排列最緊密,界面膜彈性最大,自修復(fù)能力最強(qiáng),界面膜強(qiáng)度最高,形成的乳狀液穩(wěn)定性最好。兩個系列的甜菜堿所形成的乳狀液都隨甜菜堿濃度的增加乳狀液穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。在甜菜堿濃度達(dá)到臨界膠束濃度時,即十四烷基二甲基磺丙基甜菜堿濃度為0.3%,十六烷基羥丙基磺基甜菜堿濃度為0.2%時,盡管甜菜堿分子在界面吸附達(dá)到飽和,溶液濃度繼續(xù)增加,界面張力,界面粘彈性和界面粘度基本不再變化,油水界面膜強(qiáng)度不再增大,但是由于溶液達(dá)到臨界膠束濃度后,產(chǎn)生了增溶乳化,乳狀液的穩(wěn)定性隨溶液濃度增加繼續(xù)增強(qiáng)。烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿形成的乳狀液隨著甜菜堿烷基鏈碳數(shù)的增加,穩(wěn)定性好于烷基二甲基磺丙基甜菜堿所形成的乳狀液。烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿是在烷基二甲基磺丙基甜菜堿基礎(chǔ)上,在磺丙基基團(tuán)上引入了羥基,羥基間氫鍵的作用,一方面增加了溶液中分子的內(nèi)聚力,分子更易聚集和纏繞,增加了溶液的粘度,另一方面使得分子在界面上排列更加緊密,界面分子間形成氫鍵網(wǎng)絡(luò),界面的分子不易脫附,具有更好的界面活性,界面膜更富有彈性,界面膜的粘度和強(qiáng)度更高,形成的乳狀液更穩(wěn)定。
[Abstract]:Betaine is a typical amphoteric surfactant, which has a unique amphiphilic molecular structure, and the N atom in the amphoteric surfactant of betaine type has a strong alkalinity. So it's a "amphoteric surfactant" with a strong basic N atom, with all the properties of this surfactant, compared with other surfactants. Betaine surfactants have many excellent properties which other types of surfactants do not have. More and more researches have been done on betaine surfactants, especially in tertiary oil recovery, which has been gradually transferred from laboratory research to field application. In this paper, the stability of betaine emulsion was studied by Turbiscan stability analyzer and kinetic model, and the interfacial properties of betaine on oil-water interface (interfacial tension, interfacial tension) were studied. The effect of interfacial viscoelasticity and interfacial viscosity) was used to study the emulsification law of betaine. The results showed that the stability of the emulsion formed by betaine increased gradually with the increase of betaine alkyl chain carbon number and then decreased gradually. The alkyl chain carbon number of betaine is different, and the hydrophilicity of betaine molecules at the oil-water interface is different. When the alkyl dimethyl sulfopropylbetaine alkyl chain carbon number is 14 and the alkyl dimethylhydroxypropylbetaine alkyl chain carbon number is 16:00, the betaine molecule reaches the hydrophilic and oil friendly equilibrium at the oil-water interface, and the most molecules are adsorbed on the interface. The interfacial activity is the best in the series, the interfacial membrane is most closely arranged, the interfacial membrane is elastic, the self-repairing ability is the strongest, the strength of the interfacial membrane is the highest, and the stability of the emulsion is the best. The stability of the emulsion increased with the increase of betaine concentration. When the concentration of betaine reaches the critical micelle concentration, that is, the concentration of tetradecyl dimethyl sulfopropylbetaine is 0.3 and the concentration of cetylhydroxypropylsulfonbetaine is 0.2, although the adsorption of betaine molecules reaches saturation at the interface, The solution concentration continues to increase, interfacial tension, interfacial viscoelasticity and interfacial viscosity do not change basically, and the strength of oil-water interfacial film is no longer increased. However, when the solution reaches the critical micelle concentration, solubilization and emulsification are produced. The stability of emulsion increased with the increase of solution concentration. The stability of the emulsion formed by alkyl dimethyl hydroxypropyl sulfobetaine was better than that formed by alkyl dimethyl sulfopropylbetaine with the increase of betaine alkyl chain carbon number. Alkyl dimethyl hydroxypropyl sulfobetaine is based on alkyl dimethyl sulfopropylbetaine. The hydroxyl group and hydrogen bond between hydroxyl groups are introduced on the basis of alkyl dimethyl propyl betaine. On the one hand, the cohesion of molecules in the solution is increased. Molecules are more easily aggregated and wound, increasing the viscosity of the solution, on the other hand, the molecules are arranged more closely at the interface, the interfacial molecules form a network of hydrogen bonds, and the molecules at the interface are not easy to desorption and have better interfacial activity. The interfacial film is more elastic, the viscosity and strength of the interfacial film are higher, and the emulsion is more stable.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE39

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本文編號：2108782