LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Роль природи поверхні дисперсних частинок у процесах змочування та структуроутворення



НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ БІОКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ

імені Ф.Д. ОВЧАРЕНКА




Для службового користування

Прим. №






ПАХОВЧИШИН Степан Васильович



УДК 541.182:622.248




РОЛЬ ПРИРОДИ ПОВЕРХНІ ДИСПЕРСНИХ ЧАСТИНОК У

ПРОЦЕСАХ ЗМОЧУВАННЯ ТА СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ




Спеціальність 02.00.11 – колоїдна хімія








АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора хімічних наук







Київ – 2000 р.

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті хімії поверхні та в Інституті колоїдної хімії та хімії води імені А.В. Думанського НАН України.




Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук, старший науковий співробітник

Алексєєв Олег Леонідович

Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України,

головний науковий співробітник


доктор хімічних наук, старший науковий співробітник

Цапюк Євген Антонович

Інститут колоїдної хімії та хімії води

ім. А.В. Думанського НАН України,

провідний науковий співробітник


доктор хімічних наук, старший науковий співробітник

Патриляк Казимир Іванович

Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України

провідний науковий співробітник



Провідна установа:

Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

кафедра фізичної хімії, м. Київ




Захист відбудеться "26" грудня 2000 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.209.01 по захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук при Інституті біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України за адресою: 03142, м. Київ, бульвар Академіка Вернадського, 42, к. 132.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України.



Автореферат розісланий "25 листопада 2000 р.



Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук Прокопенко В.А.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Дисперсні системи широко використовуються як адсорбенти, наповнювачі, структуроутворювачі, застосовуються при бурінні й експлуатації нафтових і газових свердловин, для очистки поверхні водоймищ від забруднень нафтою та нафтопродуктами тощо. З метою одержання дисперсних систем з оптимальними адсорбційними, структурно-механічними та технологічними властивостями з одночасним забезпеченням їх стабільності необхідно враховувати концентрацію твердої фази, склад дисперсійного середовища, його полярність, а також ряд інших факторів.

Для розвитку сучасних методів регулювання властивостей природних і синтетичних дисперсних систем необхідне проведення фундаментальних теоретичних і експериментальних досліджень міжфазних взаємодій для систем з різноманітною природою поверхні. На даний час ефективність широкого застосування дисперсних систем у промисловості певною мірою стримується відсутністю чітких уявлень щодо впливу природи поверхні на процеси змочування та структуроутворення у складних мінеральних середовищах і механізмів взаємодії між вуглеводневими рідинами та водою при їх контакті з твердою поверхнею. Успішне вирішення цих проблем можливе лише за умови використання сучасних методів колоїдно-хімічних досліджень у дисперсіях на основі оксидів кремнію, алюмінію, природних мінералів у полярному та неполярному середовищах на макроскопічному та молекулярному рівнях. Дана дисертація власне присвячена розгляду цих питань.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Актуальність і перспективність роботи підтверджена внесенням її до науково-дослідницьких тематик. Ця робота виконувалась у рамках НДР згідно постанови Президії АН УРСР №124 від 11 квітня 1975 р. "Дослідження взаємодії водонафтових систем із породами на межі рідина-тверда поверхня з метою покращення їх нафтовимивних властивостей при пластових тисках і температурах", постанови Президії АН УРСР №520 від 19 грудня 1979 р. "Дослідження явищ стабілізації та структуроутворення у дисперсних системах і композиційних матеріалах", постанови Президії АН УРСР №651 від 29 грудня 1986 р. "Синтез, дослідження та використання дисперсних форм графіту та тугоплавких сполук із турбостратною структурою", постанови Бюро Відділення хімії НАН України, протокол 2 від 9 вересня 1993 р. "Синтез, фізико-хімічні властивості та хімія поверхні багатокомпонентних оксидних систем на основі елементів III–IV груп", рішення Бюро Відділення хімії НАН України, протокол 9 від 12 грудня 1998 р. "Хімічна фізика поверхні розподілу нанорозмірних кластерно-зібраних систем".

Мета роботи полягає у встановленні фундаментальних закономірностей, що відображають вплив природи поверхні дисперсних систем на їх взаємодію з полярними та неполярними рідинами у процесах змочування, витіснення, набухання та структуроутворення.

Основні наукові завдання дослідження:

  • Розробити нові універсальні методики та прилади для проведення комплексних досліджень процесів змочування, набухання, фільтрування та витіснення рідин із порошкоподібних дисперсій.

  • Встановити закономірності змочування поверхні дисперсних частинок і процесів витіснення вуглеводневих рідин водою з гідрофільних пористих систем.

  • З'ясувати закономірності процесів витіснення вуглеводневих рідин із гідрофільних пористих систем водними розчинами різних типів поверхнево-активних речовин (ПАР).

  • Вивчити природу процесів змочування та структуроутворення у мінеральних дисперсіях на основі водних розчинів аліфатичних спиртів.

  • З'ясувати особливості реологічної поведінки у структурованих дисперсних системах за статичних і динамічних умов.

  • Вивчити закономірності впливу поверхневого кремнекислотного гель-шару на процеси структуроутворення в алюмосилікатних дисперсіях.

  • Визначити причини нестабільності глинистих дисперсій при бурінні за складних геологічних умов, розробити нові композиції промивних рідин для буріння свердловин і провести їх промислові випробування.

    Об'єкти та методи досліджень. Як об'єкти досліджень використовували пірогенні оксиди кремнію й алюмінію, каолініт, монтморилоніт, палигорскіт, карбонат кальцію та природні суміші глинистих мінералів, розчини електролітів, поверхнево-активних речовин і полімерів різної природи.

    Для вивчення електрофоретичних, потенціометричних, реологічних, структурно-механічних і хімічних властивостей дисперсних систем в експериментальних дослідженнях застосовували традиційні колоїдно-хімічні методи аналізу. Для проведення


  •