II Chất hoạt động bề mặt Phụ gia phá nhũ.
1. Cơ chế tác động của chất phụ gia phá nhũ.
Một trong những giai đoạn chính của quá trình phá nhũ là kết tụ các giọt nớc thành giọt nớc lớn hơn. Để kết tụ nhũ cần phá vỡ những lớp vỏ bọc có độ bền cơ cấu trúc trên bề mặt giọt nớc từ phía môi trờng phân tán (do các chất ổn định tự nhiên của nhũ dầu mỏ tạo nên lớp chắn này, ngăn cản sự giảm chiều dày lớp màng khi các giọt nớc kích đến gần nhau và ngăn cản sự kết tụ của chúng). Để phá vỡ lớp vỏ bọc
này cần đa vào hệ các chất có hoạt tính bề mặt lớn hơn so với chất ổn định tự nhiên nhũ dầu mỏ và đợc gọi là chất phá nhũ.
Có một số lý thuyết giải thích cơ chế tác động khác nhau của chất phá nhũ. Cụ thể là:
Một số nhà nghiên cứu cho rằng chất phá nhũ làm thay đổi bề mặt phân pha, làm giảm sức căng ranh giới, đẩy các chất ổn định tự nhiên khỏi bề mặt phân pha và peptit hoá chúng. Một số khác cho rằng chất hoạt động bề mặt đa vào hệ sẽ làm giảm điện trờng tạo điều kiện cho các giọt kết tụ. Theo Degrot, chất phá nhũ có khả năng tạo phức chất với các chất ổn định kỵ nớc của nhũ dầu mỏ và kết quả là làm mất khả năng tạo nhũ của chúng.
Một số nhà nghiên cứu cho rằng, khi sử dụng chất phá nhũ, có xảy ra hiện t- ợng đảo pha vì chất phá nhũ là chất hoạt động bề mặt có khả năng tạo nhũ loại ngợc lại so với nhũ do các chất nhũ tạo ra.
Hiện nay lý thuyết Robinde và trờng phái của ông đợc thừa nhận rộng rãi. Theo thuyết này, khi đa chất phá nhũ vào hệ W/O diễn ra quá trình sau:
- Phân tử chất phá nhũ do có hoạt tính bề mặt lớn hơn so với chất ổn định tự nhiên, đẩy các chất ổn định tự nhiên khỏi bề mặt phân pha dầu nớc khi đó chất phá nhũ phải phá sơ bộ chất tạo màng bền vững của các chất ổn định (hoà tan keo).
- Đồng thời, phân tử chất phá nhũ hấp phụ lên các hạt chất ổn định và làm thay đổi tính thấm ớt của chúng, tạo điều kiện cho quá trình chuyển các hạt này ra khỏi bề mặt trong pha dầu hoặc pha nớc. Lớp màng hấp phụ tạo bởi chất phá nhũ không mang tính cơ cấu trúc và nh vậy tạo thuận lợi cho sự kết tụ nhanh các giọt n- ớc khi chúng tơng tác nhau. Nh vậy quá trình phá nhũ dầu mỏ nớc trong dầu phần nhiều mang tính vật lý và phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Thành phần cấu tử và tính chất màng bảo vệ của các chất ổn định tự nhiên của nhũ dầu mỏ.
- Chủng loại, tính chất hoá keo và hàm lợng chất phá nhũ.
- Nhiệt độ, cờng độ và thời gian khuấy trộn nhũ với chất phá nhũ.
Do vậy về nguyên tắc trong quá trình phá màng bảo vệ nhũ dầu mỏ, tính chất keo của chất phá nhũ có ý nghĩa rất lớn.
Các công trình nghiên cứu cho thấy để có đợc hoạt tính phá nhũ, các hoạt động bề mặt phải có tính chất sau:
- Hoạt tính bề mặt cao khi hấp phụ từ pha nớc cũng nh từ pha dầu mỏ.
- Khả năng thấm ớt (và peptit hoá) đối với các hạt keo nhựa Asphanten và các chất cơ học.