عملکرد توأم یک مایع یونی فعال سطحی دوقلوی بنزیمیدازولیومی و مواد فعال سطحی آنیونی در کاهش کشش بین سطحی نفت و آب

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: عملکرد توأم یک مایع یونی فعال سطحی دوقلوی بنزیمیدازولیومی و مواد فعال سطحی آنیونی در کاهش کشش بین سطحی نفت و آب

ارائه دهنده: Provider: بهناز شکری

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر جواد صاین

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر جلال بصیری پارسا - دکتر سیمین اسدآبادی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: چهارشنبه 26 مهر 1402 ساعت 11

مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر دانشکده شیمی

چکیده: Abstract: در این پژوهش عملکرد بین سطحی نانو مایعات یونی دوقلوی بنزیمیدازولیومی [C4benzim-C4-benzimC4][Br2] و [C4benzim-C6-benzimC4][Br2]، و سورفکتانت‌های آنیونی رایج سدیم دو دسیل سولفات (SDS) و سدیم دو دسیل بنزن سولفونات (SDBS) به‌صورت منفرد و مخلوط در کاهش کشش بین سطحی، تشکیل امولسیون و تغییر ترشوندگی سطح سیستم نفت خام - آب مورد بررسی قرار گرفت. نخست به بررسی عملکرد این مواد به‌صورت منفرد بر کاهش کشش بین سطحی سیستم نفت خام - آب پرداخته شد. بیشترین میزان کاهش نسبت به حالت خالص برای مایعات یونی با زنجیر فاصل 4 و 6 کربنی و نیز SDS و SDBS به ترتیب برابر با 07/52، 38/58، 64/91 و 69/92% بود، به‌گونه‌ای ‌که کشش بین سطحی سیستم از مقداراولیه mN·m1 94/32 در حضور آب خالص به ترتیب به مقادیر 20/15، 80/12، 55/1 و mN·m1 20/1 در حضور این مواد کاهش یافت. برازش داده‌‌های تجربی مواد فعال سطحی منفرد با استفاده از ایزوترم و معادله حالت جذب سطحی فرومکین صورت گرفت. کمیّت‌‌های مختلف از جمله بیشترین فزونی سطح، پارامتر برهم‌‌کنش بین ‌مولکولی، کمترین مساحت سطحی اختصاص یافته به هر مولکول، انرژی آزاد جذب سطحی گیبس و ثابت تعادلی جذب فرومکین حاصل و ارزیابی شدند. پس از آن، عملکرد مخلوط دوجزئی نانو مایع یونی دوقلو با زنجیر فاصل 6 کربنی و هرکدام از سورفکتانت‌‌های SDS و SDBS بر کاهش کشش بین سطحی مورد مطالعه قرار گرفت. براین اساس کسر مولی جذب سطحی شده و نیز کمیّت بر‌‌هم‌‌کنش بین اجزاء با به‌کارگیری تئوری بر‌‌هم‌‌کنش‌‌های غیرایده‌آل در مخلوط‌های دوتایی مواد فعال سطحی، محاسبه شد. حداکثر کاهش کشش بین سطحی برای مخلوط دوجزئی مایع یونی دوقلو و SDS به میزان 80/97% در کسر مولی 4/0 از مایع یونی و برای مخلوط دوجزئی مایع یونی دوقلو و SDBS به میزان 32/99% در کسر مولی 2/0 از مایع یونی حاصل شد. همین امر سبب کاهش کشش بین سطحی سیستم تا میزان بسیار اندک mN·m−1 16/0 برای مخلوط با SDS و mN·m−1 04/0 برای مخلوط با SDBS گردید. بدین صورت تأثیرات چشمگیر هم‌‌افزایی در مخلوط مواد فعال سطحی تأیید شد. اثر رقیق شدن و خنثی شدن دافعه الکترواستاتیکی میان مولکول‌های جذب سطحی شده‌‌ این هم‌افزایی را ایجاد می‌کند. در مورد امولسیون نفت خام - آب، آشکار شد که مخلوط مواد فعال سطحی نسبت به حالت منفرد مایع یونی و سورفکتانت‌‌ها قابلیت بهتری در تشکیل امولسیون داشته و پایداری امولسیون تشکیل شده بیشتر است. به‌علاوه تغییرات زاویه تماس و ترشوندگی سطح سه فاز نفت خام - کوارتز - آب بیانگر تغییر ترشوندگی سطح از نفت‌‌دوست به آبدوست در حضور مخلوط مواد فعال سطحی می‌باشد.