油层物理3-3 第三节 润湿
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润湿物理化学教案中的润湿剂的润湿行为与湿润度介绍:润湿现象是物理化学中的一个重要概念,在许多领域都有广泛的应用,尤其在材料科学、化学工程和表面科学等领域中起着重要作用。
润湿剂作为实现润湿现象的关键物质,在润湿物理化学教案中具有重要地位。
本文将重点讨论润湿剂在润湿行为和湿润度方面的相关内容。
1.润湿现象的基本原理润湿是指液体与固体接触时,液体在固体表面上的传播和附着现象。
润湿剂在这一过程中起着重要作用。
基于表面张力和相互作用力的考虑,润湿行为可分为三种类型:完全润湿、不润湿和部分润湿。
2.润湿剂的分类和特性润湿剂是指能够改善液体与固体之间接触角的物质,常用于各种润湿应用中。
根据其成分和性质,润湿剂可分为有机润湿剂和无机润湿剂。
有机润湿剂通常是柔性分子结构,具有较好的扩一览性和吸附能力。
无机润湿剂则通常具有优异的耐热性和化学稳定性。
3.润湿剂的润湿行为研究方法为了更好地了解润湿剂的润湿行为,研究人员通常采用接触角测量和表面张力测定等方法。
接触角测量方法可以通过测量液滴与固体表面接触时形成的接触角大小来评估润湿性能。
表面张力测定则可以定量地衡量润湿剂与液体表面的相互作用力。
4.润湿剂的湿润度与应用领域润湿度是衡量润湿剂润湿性能的重要指标之一。
润湿剂的湿润度高,能够更好地降低液体与固体之间的接触角,实现更好的润湿效果。
润湿剂的湿润度在许多领域有着广泛应用,如印刷、油漆、纺织和涂料工业等。
5.润湿剂的优化与发展趋势随着科学技术和工业的不断发展,润湿剂的优化和改进成为研究的热点之一。
研究人员通过改变润湿剂的分子结构和反应条件,提高其润湿性能和湿润度。
同时,研究人员也在探索新的润湿剂材料和方法,以满足不同应用领域的需求。
结论:润湿剂在润湿物理化学教案中扮演着重要角色,其润湿行为和湿润度的研究对于提高润湿效果和应用效果具有重要意义。
本文通过介绍润湿现象的基本原理、润湿剂的分类和特性、润湿行为研究方法等方面的内容,对润湿剂的润湿行为与湿润度进行了综合阐述。
第三章表面活性剂功能与应用——润湿作用一、润湿功能例子:水润湿玻璃,加入表面活性剂润湿容易;水滴在石蜡上,石蜡几乎不被润湿,加入少量表面活性剂石蜡就容易被润湿了;较厚的毛毡或棉絮放入水中,很难渗透,加入一些表面活性剂就容易浸透了。
表面活性剂具有渗透作用或润湿作用所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程。
润湿过程往往涉及三相,其中至少两相为流体。
1.润湿过程润湿作用是一个过程。
润湿过程主要分为三类:沾湿、浸湿和铺展。
产生的条件不同。
其能否进行和进行的程度可根据此过程热力学函数变化判断。
在恒温恒压条件下可方便使用润湿过程体系自由能变化表征。
(1)沾湿主要指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程,在此过程中消失的固-气界面的大小与其后形成的固-液界面的大小是相等的。
如喷洒农药,农药附着于植物的枝叶上。
沾湿附着发生条件:△G A=γSL-γSG-γLG<0W A=γSG-γSL+γLG≥0 (沾湿)式中:γSG、γSL和γLG分别为气-固、液-固和气-液界面的表面张力(2)浸湿浸湿是指固体浸入液体的过程,原有的固气界面空气被固液取代。
如洗衣时衣物泡在水中;织物染色前先用水浸泡过程浸湿发生条件:△G i=γSL-γSG≤0W i=γSG-γSL≥0 (W i:浸湿功)(3)铺展液体取代固体表面上的气体,固-气界面被固-液界面取代的同时液体表面能够扩展的现象。
铺展发生条件为:△G S=γSL+γLG-γSG≤0S=γSG-γSL-γLG≥0 (S:铺展功)一般,若液体能够在固体表面铺展,则沾湿和浸湿现象必然能够发生。
从润湿方程可以看出:固体自由能γSG越大,液体表面张力γLG越低,对润湿越有利。
2.接触角和润湿方程(杨氏方程)接触角:固、液、气三相交界处自固-液界面经过液体内部到气液界面处的夹角。
接触角与固-液,固-气和液-气表面张力的关系可表示为:γSG-γSL=γLG COSθ杨氏方程COSθ=(γSG-γSL)/γLG加入表面活性剂,γLG↓γSL↓ COSθ↑θ↓θ>90°不润湿θ<90°润湿θ越小润湿越好θ=0°或不存在→铺展将杨氏方程代入W A W i SW A =γLG (1+ COS θ)≥0 θ≤180° W i =γLG COS θ ≥0 θ≤90° S =γLG ( COS θ-1) ≥0 θ≤0° 纤维特性=γSL +γLG COS θ θ前进接触角 由于液体表面曲率,液体在毛细管中提升力大小为2πr γLG COS θ。
定义 临界点:单组分物质体系的临界点是该体系两相共存的最高压力和最髙温度。
泡点:是指温度(或压力)一泄时,开始从液相中分离出第一批气泡时的压力(或温度)。
露点:是指温度(或压力)一沱时,开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力(或温度)。
接触分离(闪蒸分离):指使油气烧类体系从油藏状态变到某一特左温度、压力,引起油气分离并迅速达到平衡 的过程。
特点:分出气较多,得到的油偏少,系统的组成不变。
多级分离::在脱气过程中分几次降低压力,最后达到指圧压力的脱气方法。
多级分藹的系统组成是不断发生变 化的。
微分分离:在微分脱气过程中,随着气体的分离,不断地将气体放掉(使气体与液体脱离接触)。
特点:脱气是在系 统组成不断变化的条件下进行的。
地层汕的溶解汽油比:把地层油在地而条件进行(一次)脱气,分离出的气体在标准条件(20度O.lOIMPa ) 下的体积与地面脱气原汕体积的比值。
左义2: lm3的地面脱气油,在油藏条件下所溶解的气体的标准体积。
地层汕相对密度:地层温度压力条件下的元有的相对密度(=地层条件下油密度/4度的水密度)。
“原汕相对密度” -表示地面油相对密度。
地层油的体积系数:原汕在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比。
地层汕的两相体积系数:油藏压力低于泡点压力时,在给立压力下地层汕和其释放出气体的总体积与它在地而脱 气后的体积之比地层汕的等温压缩系数:在温度一左的条件下,单位体积地层油随压力变化的体枳变化率(P>Pb ) 地层水的矿化度:表示地层水中无机盐量的多少,mg/L地层水的体积系数:在地层温度、压力下地层水的体积与其在地而条件下的体积之比。
地层水的压缩系数:在地层温度下,单位体积地层水的体积随压力变化的变化率 地层水的粘度:反应在流动过程中水内部的摩擦阻力。
渗透性:岩石中流体可以在孔隙中流动的性质。
绝对渗透率:渗透率仅与岩石自身的性质有关,而与所通过的流体性质无关,此时的渗透率称为岩石的绝对渗 透率。