Исследование влияния состава на устойчивость эмульсии
В качестве эмульгаторов мы использовали неионогенные ПАВ неонол АФ-9.4, АФ-9.6, АФ-9.10 и АФ-9.12 и их комбинации. Наилучший результат был получен при сочетании неонолов АФ-9.4 и АФ-9.12, но из-за того неонол АФ-9.4 сняли с производства, нам пришлось искать другие композиции, взяв за основу неонол АФ-9.6.
Приготовленные на основе неонола АФ-9.6 эмульсии с добавлением различных количеств неонолов АФ-9.10 и АФ-9.12 оказывались нестабильными и очень быстро расслаивались. Это объясняется особенностями химической структуры использованных неонолов. Неонолы АФ-9.10 и АФ-9.12 хорошо растворимы в воде, в то время как неонол АФ-9.6 образует в воде стабильную эмульсию.
Исходя из этого результата, была предпринята попытка получения стабильной эмульсии первого типа на основе неонола АФ-9.6. Для этого в приготовленную эмульсию 10% по массе неонола АФ-9.6 в воде мы добавляли разные количества дизельного топлива и тщательно перемешивали.
При проведении исследования концентрационной зависимости была найдена стабильная эмульсия первого типа из ДТ, неонола АФ 9.6 и воды.
Методика приготовления эмульсии:
Методом прерывистого встряхивания готовится эмульсия, содержащая 10% масс, неонола АФ-9.6 в дистиллированной воде;
Добавляется необходимое количество ДТ;
Эмульсия тщательно встряхивается в течение минуты;
Ожидание стабилизации.
Поскольку дизельное топливо добавляется в 10% масс. эмульсию неонола АФ-9.6 в воде, то его массовая доля все время изменялась. Результаты эксперимента представлены в Приложении А, таблица А1.
Для того, чтобы более четко проверить диапазон устойчивости эмульсий, была исследована зависимость устойчивости эмульсии от концентрации неонола АФ-9.6 и концентрации дизельного топлива. В приложении А, таблица А2, приведены результаты исследования устойчивости эмульсии от концентрации ПАВ и дизельного топлива при 17 °C.
Построив диаграмму, получаем область существования эмульсии (рисунок 12).
Р
исунок
12. Диаграмма существования эмульсии
Исследование зависимости устойчивости эмульсии от температуры
Эксперимент проводился при смене времени года, была выявлена температурная зависимость, так как при повышении температуры в комнате некоторые эмульсии расслаивались.
Заметив это, было принято решение провести опыты с повышенными температурами и найти области существования эмульсий при 17, 25, 35, 45 °C.
Методика: пробирки с эмульсией погружали в термостатированную ячейку и выдерживали при заданной температуре в течение 30 минут, после чего вынимали и визуально контролировали состояние эмульсии. Температуру воды в ячейке дополнительно контролировали ртутным термометром со шкалой от 0 до 100°C.
В Приложении А, таблицы А3, А4, А5, А6 представлены результаты определения диапазона стабильности эмульсий при разных температурах. Области существования эмульсий при разных температурах представлены на рисунках № 13, 14 и 15.
Рисунок 13. Диаграмма существования эмульсии при 17 °C.
Рисунок 14. Диаграмма существования эмульсии при 25 °C.
Рисунок 15. Диаграмма существование эмульсии при 35°C
При 45°C все эмульсии расслаиваются. Лишь некоторые при охлаждении вновь самопроизвольно превращаются в стабильные эмульсии.
На рисунке 16 наглядно показано как при повышении температуры область стабильности эмульсии уменьшается.
Рисунок 16. Изменение диапазона стабильности эмульсии от температуры (17-35 °C)