美國分散技術公司（DT）建立電聲法測定多孔材料吸附表麵活性劑的新方法

關(guan) 鍵詞： 電聲法 非水電導率 多孔材料吸附 表麵活性劑   DT-330/DT-700

在近一期的《膠體(ti) 與(yu) 界麵科學雜誌》上公布了世界膠體(ti) 科學家、美國分散技術公司（DT）CEO Andrei Dukhin博士新的研究成果：用電導率測定多孔材料對非極性液體(ti) 中的表麵活性劑的吸附特性 （見Journal of Colloid and Interface Science 531 (2018) 523–532），宣告了一種新的多孔材料吸附測定方法的誕生！

以來，多孔材料的吸附研究都局限於(yu) 氣體(ti) 吸附，而對液體(ti) 吸附的研究，尤其是定量吸附研究鮮有報道。美國DT公司的杜坎博士（Dr. Dukhin）團隊經過13年的艱苦探索，建立起了一種的簡單方法，用以研究油中的表麵活性劑吸附到多孔材料中。

他們(men) 假設，表麵活性劑在非極性液體(ti) 中引起電離，使這種液體(ti) 可導電，其電導率是表麵活性劑濃度的線性函數。因此，電導率的測量可以用作監測表麵活性劑濃度的工具。

他們(men) 提出了一個(ge) 該吸附過程初始階段的簡單理論模型，測試其預測實驗。實驗數據證實了所有理論預測的趨勢，包括定性和定量。該方法可用於(yu) 認識在采油過程中表麵活性劑在岩層中的行為(wei) ，優(you) 化表麵活性劑濃度和分析化學組成。

表麵活性劑廣泛應用於(yu) 提高原油采收率。它們(men) 可以改變岩層的潤濕性，使它們(men) 從(cong) 被油浸潤變為(wei) 被水浸潤，利用油/水重力排水使油的置換成為(wei) 可能。該方法的建立不僅(jin) 能使我們(men) 根據其組成為(wei) 特定的岩石地層選擇合適的表麵活性劑，而且還可以選擇理想的表麵活性劑濃度。

該方法的意義(yi) 在於(yu) 用成本較低的非水電導率隨時間的衰減速率即可判斷在油中多孔材料（如岩層）對表麵活性劑的吸附濃度和吸附平衡。模型實驗僅(jin) 需要依靠DT-330多功能電聲譜分析儀(yi) 測定多孔材料的孔隙率，平均粒徑和非水電導率，甚至僅(jin) 需要DT-700非水電導率測定儀(yi) （如果其它參數已知）即可。

在甲苯-Span 20混合液中加入2% （重量）的多孔矽膠後電導率隨時間的變化。

• 在電導率達到平衡後，再添加兩次SPAN 20到混合液中（每次各1 g）。
• 在該飽和階段加入表麵活性劑會導致電導率急劇增加，電導率的第二台階緩慢下降。第二次飽和電平超過次飽和電平。這反映了孔道逐漸充滿表麵活性劑的過程。
• 第三次添加表麵活性劑僅導致電導率非常小的增加，因為孔道顯然已經幾乎被表麵活性劑SPAN 20填滿。​

理論和實驗均已證明：在所述吸附過程的早期階段，歸一化電導率的對數是時間的線性函數；電導率這種隨時間線性下降的速率與(yu) 多孔材料的顆粒大小成反比；與(yu) 顆粒的孔隙率成正比；與(yu) 顆粒的體(ti) 積分數成正比；與(yu) 孔徑無關(guan) 。

在2005年，通過探索非離子表麵活性劑對非極性液體(ti) 的電離，Dukin和Goetz開始了這項研究。Parlia 和 Dukhin繼續這項工作，並發表了幾篇關(guan) 於(yu) 非極性液體(ti) 電化學的論文。此外，他們(men) 還發現，其他既親(qin) 水又親(qin) 油的兩(liang) 親(qin) 物質如醇，也能誘導非極性液體(ti) 的電離。他們(men) 已經擴展了這項工作，包括用離子化非極性液體(ti) 飽和多孔材料，並開發了一個(ge) 理論模型，以更好地研究這種係統。

該方法的建立為(wei) 我國石油工業(ye) 的第三次采用工藝的優(you) 化提供了一個(ge) 簡便易行的解決(jue) 方案。

          DT-330 多功能zeta電位、電導率和孔隙率分析儀(yi)              DT-700 非水電導率測定儀(yi)

      美國分散科技公司（DTI）成立於(yu) 1996年，享有7項美國，在ISO參與(yu) 組織超聲法粒度分布標準和電聲法測量Zeta電位標準的製定。DT-330曾獲得2013年中國科學儀(yi) 器行業(ye) 備受關(guan) 注國外儀(yi) 器獎。利用DT係列儀(yi) 器,我們(men) 能夠分析：

• 濃漿中粒度分布               
• 濃漿Zeta電位
• 膜和多孔材料的表麵Zeta電位
• 等電點
• 孔隙率
• 體積流變學
• 表麵活性劑優化
• 表麵活性劑配伍優化
• 非水相和水相電導率
• 微流變
• 表麵電荷和表麵電導率
• 德拜長度
• 固體含量