Ему́льсія (ново-лат. emulsio від emulgeo — «видоюю») — дисперсна система з рідким дисперсійним середовищем та рідкою дисперсною фазою.
Загальна інформація
Складається з двох взаємно нерозчинних рідин, одна з яких рівномірно розподілена в другій у вигляді найдрібніших крапель, а розміри розпорошених часточок є більшими від характерних для колоїдів. При визначенні назви першою називають дисперсну фазу, а потім дисперсійне середовище, напр. вода в маслі, бензол у воді тощо (наприклад, молоко — Е., де краплинки жиру розподілені у водному середовищі). Е. низької концентрації — неструктуровані рідини. Висококонцентровані Е. — структуровані системи.
Основні типи емульсій
Основні типи Е.: прямі, з краплями неполярної рідини в полярному середовищі (типу «масло у воді») і зворотні або інвертні (типу «вода у маслі»). Зміна складу Е. або зовнішня дія можуть привести до перетворення прямої Е. у зворотну, і навпаки. Ліофільні Е. утворюються самочинно і термодинамічно стійкі. Ліофобні Е. виникають при механічному, акустичному або електричному емульгуванні, а також внаслідок конденсаційного утворення крапель дисперсної фази у перенасичених розчинах чи розплавах. Вони термодинамічно нестійкі і тривало можуть існувати лише в присутності емульгаторів.
Властивості
Дисперсність емульсії
ДИСПЕРСНІСТЬ ЕМУЛЬСІЇ, (англ. emulsion dispersivity, degree of dispersion; нім. Dispersion f der Emulsion f) — ступінь подрібненості дисперсної фази в дисперсійному середовищі, що характеризується питомою міжфазовою поверхнею, яка визначається відношенням сумарної поверхні крапель до загального їх об'єму. Для монодисперсних систем питома поверхня S = 6/d, де d — діаметр крапель дисперсної фази. За дисперсністю емульсії нафтові підрозділяються на дрібнодисперсні (з розміром крапель води від 0,2 до 20 мкм), середньої дисперсності (20-50 мкм) і грубодисперсні (50-300 мкм).
«Старіння» емульсії
«Старіння» емульсії[уточнити термін], (англ. «age-ing» emulsions; нім. Alterungemulsionen f pl) — підвищення стійкості емульсії типу «вода в нафті» в часі (практично до доби) внаслідок адсорбції диспергованих, особливо твердих, емульгаторів на водонафтовій поверхні і потовщення міжфазного «броньованого» шару на цій поверхні.
Стійкість (стабільність) емульсії
Стійкість (стабільність) емульсії, (англ. emulsion stability; нім. Emulsionstabilität f) — здатність емульсії протягом певного часу не руйнуватися і не розділятися на дві фази (наприклад, на нафту і воду); характеризується тривалістю її існування і виражається формулою: F = h/v, де F — тривалість існування емульсій (емульсійна стійкість), с; h — висота стовпа емульсії, м; v — середня лінійна швидкість розшарування емульсії, м/с.
Застосування
При збагачуванні корисних копалин інколи використовується емульгований реагент (наприклад, при масляній аґломерації).
У вигляді Е. одержують мастильно-охолоджуючі рідини.
Е. застосовують також при брикетуванні вугілля зі зв'язуючими, гідрофобізації поверхні вугілля при його зневодненні, при бурінні тощо.
Окремий різновид складають паливні емульсії.
Різновиди емульсії
Емульсія інвертна
Емульсія інвертна, (англ. invert emulsion, нім. Invertspülung f) — в бурінні — буровий розчин, в якому дисперсійним середовищем є нафта, дизельне пальне, мазут і інш., а дисперсною фазою — водні розчини солей хлориду натрію, кальцію або магнію. До складу Е.і. входять ПАР-емульгатори (ефіри, аміди, метал. мила, оксіетиловані продукти і інш.). Е.і. застосовують при бурінні в складних гірничо-геол. умовах (високі т-ри, нестійкі породи), для глушіння свердловин при капітальному ремонті, а також при первинному розкритті продуктивних пластів з метою збереження їх природної проникності і пористості.
Емульсія нафтова
Емульсія нафтова, (англ. oil emul-sion; нім. Erdölemulsion f; Rohölemulsion f) — механічна суміш нафти і пластової води, які нерозчинні одне в одному і перебувають у дрібнодисперсному стані. Утворюється при видобуванні обводнених нафт у свердловинах, промислових трубопроводах, а також в апаратах знесолення нафти внаслідок інтенсивного турбулентного перемішування нафто-водяної суміші. При цьому на поверхнях розділу фаз відбувається накопичення емульгаторів (поверхнево-активних речовин), які містяться в рідині, яка видобувається (асфальтени, нафтени, смоли, парафін, солі та інш.). У результаті поверхневий натяг на межі розділу нафта-вода знижується, що сприяє диспергуванню крапель води (нафти).
Е.н. поділяються на два великі класи:
- 1) емульсії першого роду, або прямі, або типу «нафта у воді» (умовно позначаються Н/В), коли краплі нафти як дисперсна фаза рівномірно чи нерівномірно розміщені у воді — дисперсійному середовищі;
- 2) емульсії другого роду, або обернені, або типу «вода в нафті» (умовно позначаються В/Н), коли краплі води — дисперсна фаза рівномірно або нерівномірно розміщені в нафті, яка є дисперсійним середовищем.
Е.н., які утворюються при знесоленні нафти, належать в основному до другого типу. За концентрацією дисперсної фази в дисперсійному середовищі їх підрозділяють на три типи: розведені (об'ємна частка дисперсної фази становить до 0,2 %), концентровані (до 74 %) і висококонцентровані (понад 74 %). Основні фізико-хімічні властивості Н.е.: дисперсність, в'язкість, густина, а також стійкість до руйнування. Утворення Н.е. призводить до втрат нафти при її видобуванні, транспортуванні і підготовці до переробки. Руйнування емульсій (деемульсація) є одним з найважливіших процесів промислової підготовки нафти.
Емульсія пряма ГЛТ-20В
Емульсія пряма ГЛТ-20В, (англ. emulsion straight ГЛТ-20В, нім. Emulsion f ГЛТ-20В) — гарячий розчин селітри і розплаву тротилу зі стабілізуючими добавками. ВР має гомогенну структуру з високою рухливістю, близькою до рідких мінеральних масел, а також підвищеною водостійкістю. Може застосовуватися при заряджанні під стовп води у свердловинах будь-якої обводненості.
Див. також
Джерела
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
Посилання
- Емульсія // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
- ЕМУЛЬСІЇ [ 3 серпня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія