II CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT PHỤ GIA PHÁ NHŨ.
1.Cơ chế tỏc động của chất phụ gia phỏ nhũ.
Một trong những giai đoạn chớnh của quỏ trỡnh phỏ nhũ là kết tụ cỏc giọt nước thành giọt nước lớn hơn. Để kết tụ nhũ cần phỏ vỡ những lớp vỏ bọc cú độ bền cơ cấu trỳc trờn bề mặt giọt nước từ phớa mụi trường phõn tỏn (do cỏc chất ổn định tự nhiờn của nhũ dầu mỏ tạo nờn lớp chắn này, ngăn cản sự giảm chiều dày lớp màng khi cỏc giọt nước kớch đến gần nhau và ngăn cản sự kết tụ của chỳng). Để phỏ vỡ lớp vỏ bọc này cần đưa vào hệ cỏc chất cú hoạt tớnh bề mặt lớn hơn so với chất ổn định tự nhiờn nhũ dầu mỏ và được gọi là chất phỏ nhũ.
Cú một số lý thuyết giải thớch cơ chế tỏc động khỏc nhau của chất phỏ nhũ. Cụ thể là:
Một số nhà nghiờn cứu cho rằng chất phỏ nhũ làm thay đổi bề mặt phõn pha, làm giảm sức căng ranh giới, đẩy cỏc chất ổn định tự nhiờn khỏi bề mặt phõn pha và peptit hoỏ chỳng. Một số khỏc cho rằng chất hoạt động bề mặt đưa vào hệ sẽ làm giảm điện trường tạo điều kiện cho cỏc giọt kết tụ. Theo Degrot, chất phỏ nhũ cú khả năng tạo phức chất với cỏc chất ổn định kỵ nước của nhũ dầu mỏ và kết quả là làm mất khả năng tạo nhũ của chỳng.
Một số nhà nghiờn cứu cho rằng, khi sử dụng chất phỏ nhũ, cú xảy ra hiện tượng đảo pha vỡ chất phỏ nhũ là chất hoạt động bề mặt cú khả năng tạo nhũ loại ngược lại so với nhũ do cỏc chất nhũ tạo ra.
Hiện nay lý thuyết Robinde và trường phỏi của ụng được thừa nhận rộng rói. Theo thuyết này, khi đưa chất phỏ nhũ vào hệ W/O diễn ra quỏ trỡnh sau:
- Phõn tử chất phỏ nhũ do cú hoạt tớnh bề mặt lớn hơn so với chất ổn định tự nhiờn, đẩy cỏc chất ổn định tự nhiờn khỏi bề mặt phõn pha dầu nước khi đú chất phỏ nhũ phải phỏ sơ bộ chất tạo màng bền vững của cỏc chất ổn định (hoà tan keo).
- Đồng thời, phõn tử chất phỏ nhũ hấp phụ lờn cỏc hạt chất ổn định và làm thay đổi tớnh thấm ướt của chỳng, tạo điều kiện cho quỏ trỡnh chuyển cỏc hạt này ra khỏi bề mặt trong pha dầu hoặc pha nước. Lớp màng hấp phụ tạo bởi chất phỏ nhũ khụng mang tớnh cơ cấu trỳc và như vậy tạo thuận lợi cho sự kết tụ nhanh cỏc giọt nước khi chỳng tương tỏc nhau. Như vậy quỏ trỡnh phỏ nhũ dầu mỏ nước trong dầu phần nhiều mang tớnh vật lý và phụ thuộc vào cỏc yếu tố sau:
- Thành phần cấu tử và tớnh chất màng bảo vệ của cỏc chất ổn định tự nhiờn của nhũ dầu mỏ.
- Chủng loại, tớnh chất hoỏ keo và hàm lượng chất phỏ nhũ.
- Nhiệt độ, cường độ và thời gian khuấy trộn nhũ với chất phỏ nhũ.
Do vậy về nguyờn tắc trong quỏ trỡnh phỏ màng bảo vệ nhũ dầu mỏ, tớnh chất keo của chất phỏ nhũ cú ý nghĩa rất lớn.
Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu cho thấy để cú được hoạt tớnh phỏ nhũ, cỏc hoạt động bề mặt phải cú tớnh chất sau:
- Hoạt tớnh bề mặt cao khi hấp phụ từ pha nước cũng như từ pha dầu mỏ. - Khả năng thấm ướt (và peptit hoỏ) đối với cỏc hạt keo nhựa Asphanten và cỏc chất cơ học.