بررسی ترمودینامیکی اثر سورفکتانت های کاتیونی بر کشش بین سطحی نفت -آب

جریان سیال چند فازی در محیط متخلخل به شدت تابع کشش بین سطحی سیالات غیر امتزاجی است. با تغییر کشش بین سطحی، مکانیک سیالات تحت تاثیر قرار می گیرد. این مقاله یک رویکرد جدید برای پی شبینی کشش بین سطحی سیستم نفت آب در حضور سورفکتانت یونی بیان می کند. معادله این مطالعه بر اساس معادله باتلر است که اغلب برای به دست آوردن معادلات حالت کشش سطحی در سطح تماسهای متفاوت استفاده می شود. به منظور اندازه گیری مقادیر ضریب فعالیت سورفکتانت در فاز توده از تئوری دیبای هوکل استفاده شده است. سورفکتانت های کاتیونی دسیل تری متیل آمونیوم بروماید c10tab( (  و دودسیل تری متیل آمونیوم بروماید ) c12tab ( برای ارزیابی معادله استفاده شده اند. معادله نهایی جدید می تواند کشش بین سطحی آلکان آب در حضور محلولهای تک سورفکتانت را به خوبی توصیف کند. در این مطالعه آلکا نهایی چون هگزان، هپتان، اوکتان، دکان، دودکان و تترادکان به عنوان فاز نفت در نظر گرفته شده اند. با برازش منحنی پارامترهای مساحت مولار و ضریب توزیع توده سطح سورفکتانت به دست آمده اند. تغییرات پارامترهای معادله در سیستم های آلکان – آب متفاوتی بحث شده است. معادله جدید به دست آمده با داده های آزمایشگاهی مورد مطالعه از سازگاری خوبی برخوردار است. این رویکرد به خصوص وقتی که داده های آزمایشگاهی کمیاب هستند، می تواند برای کاربرد عملی سورفکتانت ها در کاهش کشش بین سطحی نفت آب مهم باشد.

Thermodynamic Investigation of Cationic Surfactants Effect on OilWater Interfacial Tension

Multiphase fluid flow through porous media is strongly dependent on interfacial tension of immiscible fluids. Fluid mechanics will be affected by changing the interfacial tension. This paper describes a new approach to predict the interfacial tension at the oilwater system in the presence of an ionic surfactant. This study equation is based on Butler equation, often used for obtaining surface tension equations at different interfaces. The Debye–Hückel theory is used to determine activity coefficients of surfactant in the bulk phase. Cationic surfactants, including decyl trimethylammonium bromide (C10TAB) and dodecyl trimethylammonium bromide (C12TAB), are used to validate the equation. The new final equation can properly describe the alkanewater interfacial tension in the presence of single surfactant solutions. In this study, alkanes, including hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and tetradecane are considered as the oil phase. The following parameters are obtained by curvefitting: 1 molar surface area, and 2 bulksurface distribution coefficient of surfactant. The alteration of equation parameters at different alkanewater systems is discussed. The newly developed equation is in a good agreement with the literature experimental data. This approach can be particularly important in the practical use of surfactants for the reduction of oilwater interfacial tension when experimental data are rare.