Mpanakana ny harafesina ampiasaina amin'ny asidra mamoaka ho azy

Surfactant Viscoelastic (VES) Singa tena ilaina amin'ny famindran-toerana ny rafitra asidra. Noho ny firafiny molekiola amphiphilic miavaka, rehefa mandroso ny fihetsiky ny asidra-vatolampy ary miova ny pH, dia miova ny fiampangana ambonin'ny molekiola VES. Izany dia mahatonga ny endriky ny micellar hiova avy amin'ny endrika boribory ho toy ny tsorakazo na kankana, ka miteraka fitomboan'ny viscosity amin'ny rafitra. Izany dia ahafahana mampivily ny ranoka sy mampientanentana mitovy amin'ny fitahirizana karbonaty. Satria tsy misy molekiola polymer ny rafitra asidra mampientanentana, dia tsy miteraka fahasimbana sisa tavela izy ireo ary mahatratra fizarana asidra mitovy. Vokatr'izany, dia ampiasaina betsaka amin'ny fampientanentanana ny fitahirizana karbonaty izy ireo ankehitriny.

Ny fifandraisana misy eo amin'ny mpanakana ny harafesina sy ny fiampangana ety ambonin'ny rano/jeometrika molekiolan'ny VES dia misy fiantraikany lehibe amin'ny rheolojia sy ny harafesin'ny rafitra asidra mpanindra. Ny mpanakana ny harafesina mahazatra dia mampiseho tsy fitoviana amin'ny asidra mpanindra, indrindra fa miseho amin'ny tahan'ny harafesina mihoatra lavitra noho ny ao amin'ny asidra hydrochloric mahazatra sy ny fahasimbana mafy amin'ny viscosity asidra mpanindra. Ny singa organika sasany amin'ny mpanakana ny harafesina dia miditra ao amin'ny micelles VES, mampihena ny fifantohana mahomby amin'ny mpanakana. Izany dia misoroka ny fiforonan'ny sarimihetsika miaro manakana ny H⁺ eo amin'ny velaran'ny vy, ka mampihena ny fahombiazan'ny fanakanana. Ny rojo karbônina tsy polar amin'ny mpanakana ny harafesina izay miitatra ao amin'ny fototry ny micelle dia mety hiteraka fihenan'ny viscosity asidra mpanindra. Ny fifantohana ambony kokoa amin'ny mpanakana ny harafesina dia mitarika ho amin'ny fahaverezan'ny viscosity mahery vaika kokoa. Hanafy et al. dia tsy nahita fihetsika simika teo amin'ny mpanakana ny harafesina sy ny molekiola VES, izay namantatra ny fifandraisana elektrostatika ho antony voalohany amin'ny fihenan'ny viscosity VES. Li et al. sy Salar et al. dia naneho fa ny mpanakana ny harafesina dia manakorontana ny rafitra micellar toy ny tsorakazo amin'ny surfactants, ary ny faharavan'ny fivorian'ny micellar no antony lehibe mahatonga ny fahaverezan'ny viscosity VES.

Ireo mpanakana ny harafesina miteraka asidra amine ankehitriny dia sokajiana voalohany indrindra ho Mannich bases, imidazolines, ary quaternary ammonium salts. Manakana ny harafesina elektrokimia izy ireo amin'ny alàlan'ny famoronana sarimihetsika miraikitra eo amin'ny velaran'ny metaly amin'ny alàlan'ny solifara, azota, ary vondrona miasa oksizenina ao amin'ny rafitra molekiolany. Ny mpanakana ny fototra Mannich dia mazàna manana lanja molekiola lehibe ary misy vondrona lipophilic toy ny peratra benzene, ka mahatonga azy ireo ho mora miditra amin'ny micelles ary manakorontana ny fahamarinan'ny micellar. Ny fitambaran'ny alkyl quaternary ammonium dia nodinihina ho mpanakana ny harafesina asidra mampivily lalana saingy mampiseho tahan'ny harafesina avo lenta. Ny fampidirana ny fitambaran'ny ammonium quaternary aromatika dia mampitombo ny anisotropy molekiola ary manamafy ny hery manintona intermolekiola eo amin'ny velaran'ny metaly, ka mampihena be ny harafesina. Ny fikarohana nataon'i Viacheslau et al. dia naneho fifanarahana tsara amin'ny mpanakana ny harafesina sira ammonium quaternary amin'ny asidra mampivily lalana, ka mahatonga azy ireo ho tari-dalana fikarohana manan-danja amin'ny fampivily lalana ny mpanakana ny harafesina asidra. Ny mpanakana ny harafesina VES ara-barotra misy amin'izao fotoana izao dia matetika tena manokana (natao ho an'ny vokatra VES manokana) ary somary lafo miaraka amin'ny tahan'ny harafesina avo lenta.

Noforonina ny mpanakana harafesina roa misy sira ammonium quaternary pyridinium. Nodinihina sy nojerena ny fahombiazan'izy ireo amin'ny fanakanana ny harafesina amin'ny asidra mampivily lalana, ny fiantraikany amin'ny viskoziten'ny asidra mampivily lalana, ary ny toetra hafa. Nodinihina ihany koa ny fomba fanakanana azy ireo, izay mikendry ny hamolavola mpanakana harafesina VES izay manana fahombiazana tsara, vidiny mirary, ary azo ampiharina bebe kokoa.

Mba hahazoana fisorohana harafesina mahomby sy fifanarahana tsara, ny firafitry ny molekiolan'ny mpanakana harafesina asidra mampivily lalana dia tokony mahafeno ireto fepetra manaraka ireto:

1. Tokony ahitana rafitra fisaka marin-toerana na rojo sampana malefaka (ohatra, peratra benzène, sampan'ny CC, rojo CN) ny molekiola mba hanatsarana ny fandrakofana sy ny fisakanana ny ety ambonin'ny zavatra.

2. Tokony ahitana atôma (N, P, S, O) na vondrona mpandray elektrôna matanjaka afaka manome elektrôna tsiroaroa mba hifaneraserana amin'ny atôma vy eo amin'ny velaran'ny fantsona, ka hamorona sarimihetsika fiarovana matevina.

3. Tokony tsy hanana atôma hidrôzenina mavitrika ilay molekiola, satria mety hanimba ny fahamarinan-toerana ny micelles sy hampihena ny viscosity mampivily lalana ny asidra ireo.

4. Tokony ho mety levona anaty rano ny inhibitor. Ireo singa organika ao amin'ny inhibitor mety levona anaty menaka dia miditra mora kokoa ao amin'ny micelles noforonin'ny mpanova, indrindra amin'ny mari-pana avo, ka manimba be ny micelles ary mampihena ny viscosity asidra.

Famintinana:

1. Ny tsy fitovian'ny inhibitoran'ny harafesina HCl mahazatra amin'ny rafitra asidra miovaova ho azy dia mitranga satria miditra ao anaty micelles ny singa organika ao amin'ny inhibitor. Izany dia sady mampihena ny fifantohana inhibitor mahomby (mampidina ny inhibitor) no manakorontana ny firafitry ny micellar (mampihena ny viscosity).

2. Nisy mpanakana ny harafesina novolavolaina izay mety amin'ny asidra mamindra ho azy. Izy io dia mifehy ny tahan'ny harafesina statika latsaky ny 5 g/(m²·h) amin'ny 90°C ary ny tahan'ny harafesina dinamika latsaky ny 20 g/(m²·h) amin'ny 120°C, izay mampiseho fanakanana tsara nefa tsy misy fiantraikany amin'ny viskozité mamindra.

3. Nampiharina tamim-pahombiazana tao amin'ny lavadrano 15 tao amin'ny Sahan-tsolika Dagang (Shina) sy ny Sahan-tsolika Ahdeb (Irak) ny fanafody manakana ny harafesina asidra novolavolaina, izay miantoka ny fanatanterahana azo antoka sy ny fahombiazan'ny fitsaboana amin'ny alàlan'ny asidra.