بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهی

استفاده از نانو ذرات به‌همراه سورفکتانت برای تولید و پایدار کردن فوم می‌تواند باعث رفع محدودیت‌های استفاده از سورفکتانت شود و پایداری فوم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی و پیدا کردن نحوه چینش نانوذرات و مولکول‌های سورفکتانت در سطح تماس و تأثیر جریان مارانگونی در پایداری...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: فاطمه رئیسی, مریم خسروی, بهزاد رستمی, حمید وطن پرست, علیرضا فتح اللهی
Format: Article
Language:fas
Published: Research Institute of Petroleum Industry 2022-10-01
Series:Pizhūhish-i Naft
Subjects:
Online Access:https://pr.ripi.ir/article_1251_a818cc8c2ec95fa60612696a5377eeac.pdf
_version_ 1811179993013682176
author فاطمه رئیسی
مریم خسروی
بهزاد رستمی
حمید وطن پرست
علیرضا فتح اللهی
author_facet فاطمه رئیسی
مریم خسروی
بهزاد رستمی
حمید وطن پرست
علیرضا فتح اللهی
author_sort فاطمه رئیسی
collection DOAJ
description استفاده از نانو ذرات به‌همراه سورفکتانت برای تولید و پایدار کردن فوم می‌تواند باعث رفع محدودیت‌های استفاده از سورفکتانت شود و پایداری فوم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی و پیدا کردن نحوه چینش نانوذرات و مولکول‌های سورفکتانت در سطح تماس و تأثیر جریان مارانگونی در پایداری فوم در حضور نانوذرات است. در این مطالعه، آزمایشات برای دو سیستم فوم مختلف: (1) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت کاتیونی (CTAB) و (2) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت آنیونی (SDS) انجام شدند. برای تعیین چینش مولکول‌های سورفکتانت و نانوذرات در سطح تماس و فیلم مایع و تعیین اثر مارانگونی نتایج این آزمایش‌ها با آزمایش‌های پایه متناظر در غیاب نانوذرات مقایسه شدند. مشاهدات نشان می‌دهند اگرچه حضور نانوذرات باعث افزایش پایداری فوم در هر دو سیستم می‌شود، اما مکانیسم‌های موثر در پایداری سیستم‌ها متفاوت هستند. براساس مشاهدات، حضور نانوذرات در سیستم فوم SDS (همبار) باعث افزایش فوم‌زایی و پایداری فوم می‌شود، اما در سیستم فوم CTAB (ناهمبار) علی‌رغم کاهش فوم‌زایی، پایداری فوم افزایش می‌یابد. بنابر مشاهدات ذکر شده در سیستم همبار مؤثرترین عامل در پایداری فوم، نیروهای دافعه هستند که مولکول‌های سورفکتانت بیشتری را به‌سطح تماس ارسال می‌کنند. تحلیل نتایج کشش سطحی نشان داد در این سیستم جریان مارانگونی با اثر منفی تخلیه مایع در اثر گرانش مقابله می‌کند و باعث پایداری فوم می‌شود. از سوی دیگر در سیستم ناهمبار حضور نانوذرات در سطح تماس با کاهش نفوذمولکولی و افزایش انرژی جدا کردن ذرات باعث افزایش پایداری فوم می‌شود. حضور نانوذرات در سطح تماس آن را به یک سطح جامد مانند تبدیل می‌کند و به‌علت الاستیسته بالای سطح جریان مارانگونی اتفاق نمی‌افتد.
first_indexed 2024-04-11T06:44:01Z
format Article
id doaj.art-aa72de0d077c40f5a4adb210a11b00bf
institution Directory Open Access Journal
issn 2345-2900
2383-4528
language fas
last_indexed 2024-04-11T06:44:01Z
publishDate 2022-10-01
publisher Research Institute of Petroleum Industry
record_format Article
series Pizhūhish-i Naft
spelling doaj.art-aa72de0d077c40f5a4adb210a11b00bf2022-12-22T04:39:25ZfasResearch Institute of Petroleum IndustryPizhūhish-i Naft2345-29002383-45282022-10-01321401-4172610.22078/pr.2022.4686.31051251بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهیفاطمه رئیسی0مریم خسروی1بهزاد رستمی2حمید وطن پرست3علیرضا فتح اللهی4انستیتو مهندسی نفت، دانشکده‌ مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، ایرانپژوهشکده مهندسی نفت، پردیس توسعه صنایع بالادستی نفت، پژوهشگاه صنعت نفت،‌ تهران، ایرانانستیتو مهندسی نفت، دانشکده‌ مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، ایرانپژوهشکده مهندسی نفت، پردیس توسعه صنایع بالادستی نفت، پژوهشگاه صنعت نفت،‌ تهران، ایرانانستیتو مهندسی نفت، دانشکده‌ مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، ایراناستفاده از نانو ذرات به‌همراه سورفکتانت برای تولید و پایدار کردن فوم می‌تواند باعث رفع محدودیت‌های استفاده از سورفکتانت شود و پایداری فوم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی و پیدا کردن نحوه چینش نانوذرات و مولکول‌های سورفکتانت در سطح تماس و تأثیر جریان مارانگونی در پایداری فوم در حضور نانوذرات است. در این مطالعه، آزمایشات برای دو سیستم فوم مختلف: (1) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت کاتیونی (CTAB) و (2) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت آنیونی (SDS) انجام شدند. برای تعیین چینش مولکول‌های سورفکتانت و نانوذرات در سطح تماس و فیلم مایع و تعیین اثر مارانگونی نتایج این آزمایش‌ها با آزمایش‌های پایه متناظر در غیاب نانوذرات مقایسه شدند. مشاهدات نشان می‌دهند اگرچه حضور نانوذرات باعث افزایش پایداری فوم در هر دو سیستم می‌شود، اما مکانیسم‌های موثر در پایداری سیستم‌ها متفاوت هستند. براساس مشاهدات، حضور نانوذرات در سیستم فوم SDS (همبار) باعث افزایش فوم‌زایی و پایداری فوم می‌شود، اما در سیستم فوم CTAB (ناهمبار) علی‌رغم کاهش فوم‌زایی، پایداری فوم افزایش می‌یابد. بنابر مشاهدات ذکر شده در سیستم همبار مؤثرترین عامل در پایداری فوم، نیروهای دافعه هستند که مولکول‌های سورفکتانت بیشتری را به‌سطح تماس ارسال می‌کنند. تحلیل نتایج کشش سطحی نشان داد در این سیستم جریان مارانگونی با اثر منفی تخلیه مایع در اثر گرانش مقابله می‌کند و باعث پایداری فوم می‌شود. از سوی دیگر در سیستم ناهمبار حضور نانوذرات در سطح تماس با کاهش نفوذمولکولی و افزایش انرژی جدا کردن ذرات باعث افزایش پایداری فوم می‌شود. حضور نانوذرات در سطح تماس آن را به یک سطح جامد مانند تبدیل می‌کند و به‌علت الاستیسته بالای سطح جریان مارانگونی اتفاق نمی‌افتد.https://pr.ripi.ir/article_1251_a818cc8c2ec95fa60612696a5377eeac.pdfنانوذراتپایداری فومفوم‌زاییاثر مارانگونیچینش مولکولی
spellingShingle فاطمه رئیسی
مریم خسروی
بهزاد رستمی
حمید وطن پرست
علیرضا فتح اللهی
بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهی
Pizhūhish-i Naft
نانوذرات
پایداری فوم
فوم‌زایی
اثر مارانگونی
چینش مولکولی
title بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهی
title_full بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهی
title_fullStr بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهی
title_full_unstemmed بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهی
title_short بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات- مطالعه آزمایشگاهی
title_sort بررسی اثر جریان مارانگونی و چینش مولکولی در پایداری فوم ایجاد شده توسط نانوذرات مطالعه آزمایشگاهی
topic نانوذرات
پایداری فوم
فوم‌زایی
اثر مارانگونی
چینش مولکولی
url https://pr.ripi.ir/article_1251_a818cc8c2ec95fa60612696a5377eeac.pdf
work_keys_str_mv AT fạṭmhrỷysy brrsyạtẖrjryạnmạrạngwnywcẖynsẖmwlḵwlydrpạydạryfwmạyjạdsẖdhtwsṭnạnwdẖrạtmṭạlʿhậzmạysẖgạhy
AT mrymkẖsrwy brrsyạtẖrjryạnmạrạngwnywcẖynsẖmwlḵwlydrpạydạryfwmạyjạdsẖdhtwsṭnạnwdẖrạtmṭạlʿhậzmạysẖgạhy
AT bhzạdrstmy brrsyạtẖrjryạnmạrạngwnywcẖynsẖmwlḵwlydrpạydạryfwmạyjạdsẖdhtwsṭnạnwdẖrạtmṭạlʿhậzmạysẖgạhy
AT ḥmydwṭnprst brrsyạtẖrjryạnmạrạngwnywcẖynsẖmwlḵwlydrpạydạryfwmạyjạdsẖdhtwsṭnạnwdẖrạtmṭạlʿhậzmạysẖgạhy
AT ʿlyrḍạftḥạllhy brrsyạtẖrjryạnmạrạngwnywcẖynsẖmwlḵwlydrpạydạryfwmạyjạdsẖdhtwsṭnạnwdẖrạtmṭạlʿhậzmạysẖgạhy