關(guān)鍵詞： 電聲法 非水電導(dǎo)率 多孔材料吸附 表面活性劑   DT-330/DT-700

在近一期的《膠體與界面科學(xué)雜志》上公布了世界膠體科學(xué)家、美國分散技術(shù)公司（DT）CEO Andrei Dukhin博士新的研究成果：用電導(dǎo)率測定多孔材料對非極性液體中的表面活性劑的吸附特性 （見Journal of Colloid and Interface Science 531 (2018) 523–532），宣告了一種新的多孔材料吸附測定方法的誕生！

以來，多孔材料的吸附研究都局限于氣體吸附，而對液體吸附的研究，尤其是定量吸附研究鮮有報道。美國DT公司的杜坎博士（Dr. Dukhin）團隊經(jīng)過13年的艱苦探索，建立起了一種的簡單方法，用以研究油中的表面活性劑吸附到多孔材料中。

他們假設(shè)，表面活性劑在非極性液體中引起電離，使這種液體可導(dǎo)電，其電導(dǎo)率是表面活性劑濃度的線性函數(shù)。因此，電導(dǎo)率的測量可以用作監(jiān)測表面活性劑濃度的工具。

他們提出了一個該吸附過程初始階段的簡單理論模型，測試其預(yù)測實驗。實驗數(shù)據(jù)證實了所有理論預(yù)測的趨勢，包括定性和定量。該方法可用于認(rèn)識在采油過程中表面活性劑在巖層中的行為，優(yōu)化表面活性劑濃度和分析化學(xué)組成。

表面活性劑廣泛應(yīng)用于提高原油采收率。它們可以改變巖層的潤濕性，使它們從被油浸潤變?yōu)楸凰櫍糜?/span>/水重力排水使油的置換成為可能。該方法的建立不僅能使我們根據(jù)其組成為特定的巖石地層選擇合適的表面活性劑，而且還可以選擇理想的表面活性劑濃度。

該方法的意義在于用成本較低的非水電導(dǎo)率隨時間的衰減速率即可判斷在油中多孔材料（如巖層）對表面活性劑的吸附濃度和吸附平衡。模型實驗僅需要依靠DT-330多功能電聲譜分析儀測定多孔材料的孔隙率，平均粒徑和非水電導(dǎo)率，甚至僅需要DT-700非水電導(dǎo)率測定儀（如果其它參數(shù)已知）即可。

在甲苯-Span 20混合液中加入2% （重量）的多孔硅膠后電導(dǎo)率隨時間的變化。

• 在電導(dǎo)率達到平衡后，再添加兩次SPAN 20到混合液中（每次各1 g）。
• 在該飽和階段加入表面活性劑會導(dǎo)致電導(dǎo)率急劇增加，電導(dǎo)率的第二臺階緩慢下降。第二次飽和電平超過次飽和電平。這反映了孔道逐漸充滿表面活性劑的過程。
• 第三次添加表面活性劑僅導(dǎo)致電導(dǎo)率非常小的增加，因為孔道顯然已經(jīng)幾乎被表面活性劑SPAN 20填滿。?

理論和實驗均已證明：在所述吸附過程的早期階段，歸一化電導(dǎo)率的對數(shù)是時間的線性函數(shù)；電導(dǎo)率這種隨時間線性下降的速率與多孔材料的顆粒大小成反比；與顆粒的孔隙率成正比；與顆粒的體積分?jǐn)?shù)成正比；與孔徑無關(guān)。

在2005年，通過探索非離子表面活性劑對非極性液體的電離，Dukin和Goetz開始了這項研究。Parlia 和 Dukhin繼續(xù)這項工作，并發(fā)表了幾篇關(guān)于非極性液體電化學(xué)的論文。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，其他既親水又親油的兩親物質(zhì)如醇，也能誘導(dǎo)非極性液體的電離。他們已經(jīng)擴展了這項工作，包括用離子化非極性液體飽和多孔材料，并開發(fā)了一個理論模型，以更好地研究這種系統(tǒng)。

該方法的建立為我國石油工業(yè)的第三次采用工藝的優(yōu)化提供了一個簡便易行的解決方案。

          DT-330 多功能zeta電位、電導(dǎo)率和孔隙率分析儀             DT-700 非水電導(dǎo)率測定儀

      美國分散科技公司（DTI）成立于1996年，享有7項美國，在ISO參與組織超聲法粒度分布標(biāo)準(zhǔn)和電聲法測量Zeta電位標(biāo)準(zhǔn)的制定。DT-330曾獲得2013年中國科學(xué)儀器行業(yè)備受關(guān)注國外儀器獎。利用DT系列儀器,我們能夠分析：

• 濃漿中粒度分布               
• 濃漿Zeta電位
• 膜和多孔材料的表面Zeta電位
• 等電點
• 孔隙率
• 體積流變學(xué)
• 表面活性劑優(yōu)化
• 表面活性劑配伍優(yōu)化
• 非水相和水相電導(dǎo)率
• 微流變
• 表面電荷和表面電導(dǎo)率
• 德拜長度
• 固體含量