مشخصات پژوهش

عنوان	مطالعه اثر نانو مایعات یونی دوقلوی فعال سطحی بر کشش بین سطحی نفت خام و آب محتوی نمک در دماهای مختلف
نوع پژوهش	طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها	مایع یونی دوقلوی فعال سطحی؛ کشش بین سطحی؛ افزایش استخراج نفت؛ نانو مواد؛ امولسیون؛ زاویه تماس؛ ایزوترم فرومکین
چکیده	مایعات یونی دوقلو به عنوان دسته جدیدی از مواد فعال سطحی توانایی بالایی در کاهش کشش بین سطحی دارند و مواد در ابعاد نانومتر می توانند باعث بهبود خواص سطحی شوند. بر این اساس، پژوهش حاضر به معرفی گونه جدیدی از نانو مایعات یونی دوقلوی فعال سطحی در فرآیند بهبود بازیابی نفت خام می پردازد. به این منظور، پنج نانو مایع یونی بر پایه ایمیدازولیوم شامل {[Cnim-Cm-imCn][Br2]، 6 ،4 ،2 m = و 12 ،8 ،4 n =}، سنتز و تاثیر غلظت و ساختار مایع یونی در دما و pH های مختلف و همچنین حضور نمک های NaCl و MgCl2 بر کاهش کشش بین سطحی سیستم نفت خام - آب بررسی شد. به علاوه، تشکیل و پایداری امولسیون نفت خام و محلول آبی مایعات یونی و نیز زاویه تماس و ترشوندگی اندازه گیری شدند و در انتها عملکرد این مایعات یونی با مایعات یونی تک زنجیره مشابه مقایسه گردید. نتایج نشان داد مایعات یونی دوقلوی سنتز شده دارای ابعاد نانومتری هستند و کشش بین سطحی نفت خام - آب را به شکل چشم گیری کاهش می دهند چرا که دو گروه آبدوست و آبگریز، فعالیت سطحی بالایی به این دسته از مایعات یونی می دهد. بررسی تغییرات کشش بین سطحی نسبت به ساختار مشخص کرد که مایع یونی با زنجیره فاصل چهار کربنی اثرگذارتر است و با افزایش طول زنجیره آلکیلی، کشش بین سطحی و غلظت بحرانی تشکیل مایسل به شدت کاهش می یابند تا جایی که کشش بین سطحی را به کمتر از mN•m1 210 × 0/1 می رساند. در یک مقایسه ی کلی، روند افزایش جذب و فعالیت سطحی مایعات یونی دوقلوی استفاده شده عبارت است از: [C12im-C4-imC12][Br2] < [C8im-C4-imC8][Br2] << [C4im-C4-imC4][Br2] < [C4im-C6-imC4][Br2]< [C4im-C2-imC4][Br2] همچنین با افزایش دما، کشش بین سطحی و غلظت بحرانی تشکیل مایسل کاهش می یابند. به علاوه نمک های تک ظرفیتی و دوظرفیتی کشش بین سطحی را تا 05/93% بیشتر نسبت به حالت خالص کاهش می دهند و نانو مایعات یونی دوقلو در محدوده وسیعی از pH های اسیدی و بازی پایدار هستند. بررسی ها مشخص کرد مایعات یونی دوقلو توانایی خوبی در ایجاد امولسیون پایدار و جدایش نفت خام از سطح دارند و مقایسه عملکرد آن ها با مایعات یونی تک زنجیره نشان داد که نانو مایعات یونی دوقلو کشش بین سطحی را به نحو موثرتری کاهش می دهند و در افزایش استخراج نفت خام عملکرد بهتری دارند.
پژوهشگران	جواد صاین (همکار)، منا خرازی (همکار)