表面活性剂与高分子

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1、第一章油田化学基础知识油田化学的研究内容1、钻井化学：（1）钻井液化学：钻井液体系及添加剂、完井液体系及添加剂完井过程油气层保护（2）水泥浆化学：水泥浆体系及添加剂、固井射孔油气层保护钻井化学主要研究钻井/完井和水泥浆体系的性能及其控制与调整。包括添加剂的作用机理、合成、筛选、改进和应用。涉及钻井、完井、固井、射孔、试油等过程的化学问题。2、采油化学：（1）油层化学改造：化学驱法、混相驱法、热采法（2）油水井化学改造：水井调剖、油井堵水、化学防砂、防蜡清蜡、稠油降粘、酸化解堵、射孔压裂、修井压井、油层保护、综合措施采油化学主要研究油层改造和油水井化学改造问题

2、。包括改造方案、添加剂的作用机理、合成、筛选、改进和应用。涉及采油过程中的众多化学问题。3、集输化学：腐蚀与防护、阻垢与清垢、乳化与破乳、降粘与减阻、天然气利用、污水的处理、污染与防治集输化学主要研究设备和管道的腐蚀与防护、原油的破乳与乳化、原油的降粘与降阻输送、天然气的处理和利用、油田污水和污泥的综合处理以及油气田环境保护问题。涉及原油集输和预处理中的众多化学问题。第一节表面活性剂首先利用图片（洗衣粉、香水、香皂、洗衣液、洗洁精、乳化剂、增稠剂、甜味剂等等）列举一些日常生活中用到的表面活性剂，引出本节课教学内容。表面活性剂一词来自英文Surfactant。

3、它实际上是短语Surface（表面）Active（活性）Agent（添加剂）的缩合词。它还有一个名字叫做Tenside。表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。界面：当任意两相接触时,两相之间决非是一个没有厚度的纯几何面,而是一个具有相当厚度的过渡区,这一过渡区通常称之为界面。若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。（利用图片演示几种界面：g-g、l-l、s-s、s-g、l-g）在两相(特别是气-液)界面上，处处存在着一种张力，它垂直与表面的边界

4、，指向液体方向并与表面相切。把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力15，用g表示，单位是N·m-1。一、定义表面活性剂（Surfactant）：溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质。为什么活性剂能大大降低表面张力？为什么活性剂能大大减小表面净吸引力？表面活性剂分子在结构上都是不对称的，均由亲水的极性基与疏水（亲油）的非极性基两部分组成。疏水基种类：疏水基一般为脂肪烃、芳烃、混合烃等。表示方法：非极性基团极性基团（憎水基(亲油基、疏水基)（亲水基（憎油基、疏油基）注意：表面活性剂是指能显著降低¡。显然有的有机物，例如乙醇、乙酸等，也能使表面张力降低一些，但

5、不符合浓度很低就能使表面张力大大降低的要求，故不是表面活性剂。主要是其中的亲油基太小，亲水基起主要作用，在界面上吸附的能力很差，而容易溶解于水相中。表面活性剂的亲水基和亲油基的对立作用必须比较相称，亲水基太多而亲油基太小或相反都不具备表面活性剂的作用。二、表面活性剂的分类按溶解性：水溶性和油溶性按相对分子质量：低分子(100-1000)、高分子按来源：天然、生物、合成表面活性剂按用途：润湿剂、乳化剂、增溶剂、起泡剂、杀菌剂、缓蚀剂和破乳剂等按溶于水后亲水基团是否能离解：离子型（阴、阳、两性）和非离子型（一）阴离子活性剂该类表面活性剂在水中电离，起活性作用的部

6、分为阴离子。例如：在水中，R—SO3Na®R—SO3-+Na+起活性作用的为阴离子基团，R—SO3-，故称为阴离子表面活性剂。1、类型：（1）盐型：由有机酸根与金属离子组成如：羧酸盐型：R—COONa，磺酸盐型：R—SO3Na15可按盐命名法命名。例如：C12H25—SO3Na十二烷基磺酸钠。C17H25—COONa硬脂酸钠。（1）酯盐型：分子中既有酯的结构，又有盐的结构。例如：硫酸酯盐：R—O—SO3Na磷酸酯盐：R—O—PO3Na2按酯和盐命名。例如：C16H33—O—SO3Na十六醇硫酸酯钠盐或十六烷基硫酸钠C16H33—O—PO3Na2十六醇磷酸酯二

7、钠盐或十六烷基磷酸二钠2、用途：在采油中，阴离子活性剂多用于起泡、乳化、防蜡、油井增产、水井增注、提高油层采收率等。（二）阳离子活性剂由有机阳离子组成，在水中电离后起活性作用的部分是阳离子。例如：[C12H25N（CH3）3]Cl®[C12H25N（CH3）3]++Cl-在水中电离后起活性作用的部分是阳离子[C12H25N（CH3）3]+。1、类型：（1）胺盐型：长链的伯、仲、叔胺在酸性水溶液中离解，生成憎水基阳离子和简单的阴离子。按盐命名.例如：[R-NH3]Cl®[R-NH3]++Cl-氯化烷基铵[C12H25NH2CH3）]Cl®[C1

8、2H25NH2CH3）]++Cl-氯化十二烷基一甲基