Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

1 2010

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: elastometria powierzchniowa

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Proces starzenia układu ropa naftowa-woda morska analizowany metodami kąta kontaktu ciało stałe/ciecz i elastometrii powierzchniowej - wybrane wyniki badań

Boniewicz-Szmyt K., Pogorzelski S.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

2010

nr 64

5-18

Asfalteny i żywice, głowne powierzchniowoaktywne komponenty rop naftowych, są zdolne do formowania na powierzchniach międzyfazowych olej/woda i olej/atmosfera spojnych, żelo- i polimeropodobnych usieciowanych warstw pokryciowych. Proces starzenia rozlewiska ropy w morzu wiąże się ze zmianą struktury warstw i wpływa na powierzchniowe i międzyfazowe napięcia [gamma]&subOA, [gamma]&subO/W oraz odpowiadające im moduły elastyczności powierzchniowej E. Czasowa zmienność [gamma]&subO/W była rejestrowana nieinwazyjną metodą pomiaru kąta kontaktu, z użyciem kropli modelowych rop, wprowadzonych na płaską powierzchnię teflonu (PTFE), zanurzoną w oryginalnej wodzie morskiej, i analizowana z wykorzystaniem równania Younga-Dupre. Rzeczywista i urojona część zespolonego modułu lepkosprężystości międzyfazowej oraz czasy relaksacji procesow zmian strukturalnych określono metodą stres-relaksacja, za pomocą romboidalnego układu wagi powierzchniowej z płytką Wilhelmy'ego. Rezultaty ujawniły występowanie co najmniej trzech dominujących czasów procesów przejściowych oraz lepkosprężysty charakter powstających warstw, "skór" międzyfazowych, z nienewtonowską reologią. Moduły E dla powierzchni O/A są prawie o rząd wielkości niższe od mierzonych dla O/W. Po określonym czasie, zależnym od rodzaju ropy i temperatury, występuje raptowny wzrost [gamma]&subO/W silnie skorelowany (r = 0,98) ze zmianą kąta kontaktu oraz wzrostem modułu E, jako efekt komplikacji struktury warstw. Oszacowany współczynnik dyfuzji procesu adsorpcji powierzchniowej (D = h²/t&subK, gdzie h jest rozmiarem kropli ropy, a t&subK czasem charakterystycznym) jest rzędu 10&sup-6 cm&frac2s i pozostaje w zgodności z danymi uzyskanymi innymi metodami. W pomiarach porównawczych elastyczności powierzchniami kompozytowymi (szereg soczewek olejowych, o kilkucentymetrowej średnicy, na powierzchni wody morskiej) stwierdzono istotny wzrost E po 20-30 godzinach starzenia.

Asphaltenes and resins, the main surface-active components of crude oil are capable of forming "rigid skins" of a gel-like polymeric network structure at interfaces. The weathering of crude oil spills at sea film related to film formation at interfaces affects both O/A (oil/air), O/W (oil/water) interfacial tensions and the corresponding elasticity modules E. A temporal variability of interfacial tension [gamma]&subO/W was registered using non-invasive contact angle method on sessile model crude oil drops deposited at PDFE (Teflon) plate surface submerged in original Baltic Sea water under laboratory conditions, and analyzed by means of Young-Dupre relation between [gamma]&subO/W and contact angle [teta]. Real and imaginary parts of the complex surface viscoelasticity modules were determined by a stress-relaxation method with a frame-type Langmuir trough-Wilhelmy plate system. The data revealed at least three main film structure transformation mechanisms with relaxation times ranging from a few seconds to several minutes and reflected the viscoelastic oil "skin" behavior with non-Newtonian surface rheology. However, at the O-A interface films are of lower elasticity by at least an order of magnitude than observed for the O-W one. After a certain period (20-25 hours depending on temperature and particular oil) a rapid increase of [gamma]&subO/W (exhibiting a strong positive correlation r = 0.98 to contact angle) is accompanied by the corresponding grow of |E| - the absolute value of the complex modules pointing to the skin structure complication. The diffusion coefficient of such an adsorption process (D = h²/t&subK, where h - is the oil drop dimension and t&subK - the transition time) is of the order of 10&sup-6 cm&frac2s in agreement with data reported by others. In a supplementary study, elasticity of composite surface i.e., natural surfactant sea water film incorporated with fine crude oil lenses (situation met at sea) exhibited a significant increase after 20-30-hour aging.