胶体与表面化学1-5 联系客服

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压裂:各种冻胶 泵入地层 传输能量 破岩 充入陶粒、支撑砂 人造渗流通道 压裂液性能:滤失量、配伍性、不易陈砂、冻胶易水化(进得去,出得来)、携带能量。 酸化:近井地带污染(钻井、固井、射孔) 加酸(溶蚀) 骨架砂破坏 加入缓速剂(表活剂) 石蜡、胶质、沥青质 含量逐渐升高 污染 加入甲苯

防腊 防砂 ? 5、油水井的正常维护 化学堵水 稠油降粘 腊:大庆蜡多(凝固点38~45):热洗、化学清蜡、电 化学防蜡:

聚乙烯:不让晶核长大,吸附蜡晶,长不大析不出 剂

OP-20:在油管或抽油杆表面的强吸附剂

砂:稠油 蒸汽吞吐 粘度高 携砂(砂埋、砂卡)

人造井壁 凝胶 近井地带固砂。

堵水:由于无效水循环,含水上升,堵水调剖(冻胶、凝胶、泡沫)

稠油降粘:化学降粘 乳化剂(分散到水中呈乳状液) 以往电加热(辽河着火)

破乳 ? 6、油气集输

乳化 油水分离:

电脱:平行板电容,油不带电,水带电(离子) 重力沉降:大庆60年代以前,辽河不可用 波场;空化作用 油气分离: 高效破乳剂: 污水处理:

低温输送:

四、胶体化学的发展史

? 1861年,英国科学家Graham系统研究,区分晶体和

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胶体的概念,提出名词,如:胶体 、溶胶、凝胶、胶溶、渗析等。

五、胶体化学研究的对象

? 研究对象:: 溶胶、凝胶、乳状液、表面活性剂、界面现象等等。 解决问题: (1)明矾净水 (2)肥皂去污 (3)人工降雨 (4)鱼汤结“冻” (5)原油脱水 (6)除草保熵

六、胶体与表面化学的发展

? 1、自然科学带动胶体与表面化学的提高:

☆现代物理化学,解决胶体化学中的基本理论问题; ☆现代精密仪器解决胶体化学许多悬而未决的问题; ☆胶体应用广泛,丰富了科学内容,促进对知识的探索。

? 2、工农业飞跃发展对胶体表面化学提出新要求: ☆新产品开发:单分散溶胶制备,超细颗粒; ☆老产品升级:洗涤剂、化妆品、染料;

☆旧工艺更新:三采、血液流变学、正电荷溶胶。

用量子化学研究吸附与催化,用分形理论研究胶粒形状,用统计力学研究高分子。

用不同力学显微镜研究胶粒间作用力及表面分子的形态、用能谱仪研究胶团等。

#(八学时)#

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第二章 胶体的制备和性质

第一节 胶体的制备和净化

若KCl,AgNO3 过量,在晶体表面上吸附,起到稳定的作

用。

二、胶体的制备方法

思路:

溶胶质点 小分子溶液质点大小 分散法 (1nm ~100nm) 粗分散颗粒 凝聚法 一、胶体制备的一般条件: 溶解度(例):

S(乙醇中溶解)+水 硫磺的水溶胶

FeCl3+H2O+OH- Fe(OH)3 形成溶胶 稳定剂(例):

1、分散法:

(1)机械分散:选用不同类型的机械设备,磨制出不同分散程

度的物质颗粒。(搅拌磨、振动磨、转筒式球磨、胶体磨、行星球磨、离心磨、分级器)

(2)电分散法:电分散法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。

制备过程包括先分散后凝聚两个过程。 ?

以金属做电极 直流电 电弧 金属气化 水冷却 金属溶胶

(3)超声波分散法:这种方法目前只用来制备乳状液。

胶体制备过程 比表面积增大 体系表面能增大 微波炉:使水分子运动加速,物质变热。

热力学不稳定体系。

(4)胶溶分散法:在某些新生成的沉淀中,加入电解质或置于

使体系稳定 加入稳定剂 改变颗粒表面性质

某一温度下,使沉淀分散成溶胶。

降低体系能量。

2、凝聚法:

例: TiO2+树脂+油+金属皂(稳) 油漆

凝聚法:用物理或化学方法使分子或离子聚集成胶体粒子

金属皂:硬脂酸金属盐(Na\\Ca\\Mg\\Al),在TiO2和油表面吸

的方法。

附,类似于表面活性剂分散油滴形成乳状液。

物理凝聚:

水+油+乳化剂 (稳) 乳状液

化学凝聚:

AgNO3+KCl AgCl(其中一种盐类过量)

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物理凝聚法:将蒸气状态的物质或溶解状态的物质凝聚为胶体状态的方法。蒸气骤冷、更换溶剂

蒸气骤冷:利用蒸汽凝华成固态小颗粒的方法制备溶胶。 H2S+O2 S(新相) 气变固:Pt\\Ag\\Au

电弧

原子聚并(控制长大条件) 更换溶剂:利用物质在不同溶剂中溶解度差别来制备溶胶

的方法(两种溶剂要能完全互溶)。

化学凝聚法:通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态,使初生成的难溶物微粒结合成胶粒,在少量稳定剂存在下形成溶胶,这种稳定剂一般是过量的反应物。

氧化法 H2S 还原法 单宁酸: 水解法

复分解法

三、凝聚法的原理

? 物质在凝聚过程中,决定粒子大小的因素是什么? 一个核心:控制哪些因素可以获得一定分散度的溶胶。 两个阶段(速度):第一阶段是形成晶核,第二阶段是晶

体成长。

1、形成晶核的速度

A+A 2A (最初的单元聚集体)

2、晶体的成长速度: K2:与分子结晶的能垒有关

D:扩散系数,与碰撞到晶核表面几率有关 3、相互制约

V1>>V2:成核多 晶体小 分散度大 溶胶

V1<

图:BaSO4(重晶石),浓度大 晶体形态大小不一相互交接 凝胶。

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