Эмульсии нефти с водой. Эмульгаторы

Эмульсия – это гетерогенная система, состоящая из двух несмешивающихся или мало смешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул) диаметром, превышающим 100 нм. Дисперсная система с более мелкими частицами является коллоидным раствором.

Эмульсии относятся к микрогетерогенным системам, частицы которых видны в обычный оптический микроскоп, а коллоидные растворы принадлежат к ультрамикрогетерогенным системам; их частицы не видны в обычный микроскоп. Хотя по своей природе они близки, но физико-химические свойства их различны и зависят от степени дисперсности.

При образовании эмульсий образуется огромная поверхность дисперсной фазы. Так, количество глобул в одном литре 1 %-ной высокодисперсной эмульсии исчисляется триллионами, а общая площадь поверхности – десятками квадратных метров. На такой огромной межфазной поверхности может адсорбироваться большое количество молекул веществ, стабилизирующих эмульсию. Эти вещества называются эмульгаторами. Они адсорбируются на поверхности раздела фаз, снижают межфазное поверхностное натяжение, а следовательно, уменьшают свободную энергию системы и повышают ее устойчивость.

Экспериментально установлено, что основными эмульгаторами (стабилизаторами) эмульсий являются высокомолекулярные соединения нефти (асфальтены, смолы и высокоплавкие парафины). Результаты исследования состава смол и асфальтенов современными инструментальными методами показали, что эти вещества представляют собой полициклические конденсированные соединения, содержащие гетероциклы с серой и азотом. Структурной единицей смол и асфальтенов являются конденсированные бензольные кольца с включением гетероциклов.