Page 113 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 陈 爽，等: 正丁醇和油水体积比对馏分油微乳液体系的影响 ·2479·

油水比的增大，出现了单相微乳液体系，并最终转 部分是包裹自由水的油球，从图 9b 可以看出，自由水
变为 WinsorⅠ型微乳液。这是由于 E1305 含量增大， 较为均匀地分散在连续的油球中，未发生重叠。
界面膜面积增大，随着柴油的加入，体系同时增溶 通过实验结果分析可以得出，当正丁醇用量
油和水，当正丁醇含量达到一定值，微乳相增溶全 （0.65 mL）较低，E1305 含量较高时，微乳液体系
部的油相，形成单相微乳液。当柴油的加入量超过 随着油水比的增大由胶团溶液形成 WinsorⅠ型微乳
了体系的增溶能力，使得体系最终转变为 WinsorⅠ 液。当正丁醇用量与 E1305 含量（≤16%）均较低
型。当 E1305 含量为 20%和 24%时，随着油水比的 时，微乳液体系随着油水比的增大，体系由胶团溶
增大，体系并没有出现水相，而是由胶团溶液转变 液转变为宏观类似 WinsorⅡ型体系，再转化为
为单相微乳液后最终变为 WinsorⅠ型微乳液。这是 WinsorⅠ型微乳液。当正丁醇用量较高时，微乳液体
由于，E1305 含量较高和正丁醇含量较低的微乳液 系随着油水比增大发生 WinsorⅡ型→WinsorⅢ型→
体系增溶能力增加，且界面膜亲水性较强，体系倾 WinsorⅠ型的相转变。随着 E1305 含量的增大，R 1
向于增溶水相。 增大而 R 2 减小，ΔR 基本没有变化。
通过以上分析可以发现，对于实验中的任一微
由图 8b 可知，正丁醇含量较高的体系均发生
乳液体系，随着油水比的增加，最终均变为 Winsor
WinsorⅡ型→WinsorⅢ型→WinsorⅠ型的相转变，
Ⅰ型微乳液。在利用微乳液处理含油土壤的过程中，
随着 E1305 含量的增大，R 1 增大，R 2 的变化较小，
根据土壤的含油率选择适宜的微乳液配方，当土壤
ΔR 减小。
颗粒表面的原油经微乳液处理从其表面脱离后，能
在图 8a 中，对于 E1305 含量为 16%的体系来说，
够自发形成 WinsorⅠ型微乳液，便于石油资源的回
当柴油加入量>0.6 mL 时（含量>5.66%），体系出现 收和微乳液的循环使用。
分层，下层出现透明水相，上层为半透明均一液体，
从宏观现象判断为 WinsorⅡ型。然而，WinsorⅡ型 3 结论
微乳液通常为 W/O 型微乳液，由于此时柴油添加量
以柴油和馏分油为油相、E1305 为表面活性剂、
较小，理论上难以支撑形成由图 8a 中所示上层体积
正丁醇为助表面活性剂微乳液体系的醇度扫描实
较大的 WinsorⅡ型微乳液。将柴油加入量为 0.8 mL
验中，随着正丁醇用量的增大，体系均发生 Winsor
时的上层液相和 WinsorⅡ型微乳液的上层液相取出 Ⅰ型→WinsorⅢ型→WinsorⅡ型的相变化。随着体
进行 Cryo-TEM 外观表征，结果如图 9 所示。 系 E1305 含量的增大，A 2 和 ΔA 均增大，而 A 1 没有
明显变化。

对于馏程温度不同的微乳液体系，随着油相馏程
温度的升高，体系的相转变 A 1 和 A 2 均升高，ΔA 并没
有明显增大，最佳增溶参数降低，最佳醇度升高。
对于馏程温度不同的微乳液体系，随着油水比
的增大，体系均发生 WinsorⅡ型→WinsorⅢ型→

图 9 Winsor Ⅱ型微乳液微观状态对比 Winsor 转变；随着油相馏程温度的升高，体系发生
Fig. 9 Comparison of microstates of Winsor Ⅱ microemulsion WinsorⅡ型→WinsorⅢ型转变，R 1 降低，并且 Winsor
Ⅲ型转变为 WinsorⅠ型时，R 2 略有降低，然而 ΔR 随
从图 9a 可以看出，纳米级的白色自由水密集地
油相馏程温度的升高而升高。
排布在油球周围，分散程度极低，几乎难以清楚地
对于正丁醇用量为 0.65 mL、E1305 含量较高时
观察到分散的油球。通过微乳相的微观形貌对比，
的微乳液体系，随着油水比的增大，由胶团溶液形成
低醇低油水比形成的微乳液并不是典型的 WinsorⅡ
了 WinsorⅠ型微乳液；当 E1305 含量（≤16%）较低
型。这是由于体系中 E1305 含量已经超过其临界胶
时，随着油水比的增大，体系由胶团溶液转变为宏观
束浓度，但是体系的柴油和正丁醇含量较低，导致
类似 WinsorⅡ型的体系，后转变为单相微乳液，最终
包裹自由水的油球较少，且界面膜的柔性较低，并
形成 WinsorⅠ型微乳液。当正丁醇含量较高时，随着
未形成典型的 WinsorⅡ型微乳液。随着低醇体系中 油水比的增大，体系发生 WinsorⅡ型→WinsorⅢ型→
油水比的增大，下层水相体积稍有增大，继续向体 WinsorⅠ型的相转变，随着 E1305 含量的增大，R 1 增
系中滴加柴油，水相体积不断减少，形成 WinsorⅣ 大而 R 2 减小，ΔR 基本没有变化。
型微乳液；当体系中柴油的加入量过高时，油相析 通过醇度扫描实验和油水比对微乳液相行为影
出，形成 WinsorⅠ型微乳液。图 9b 为 WinsorⅡ型 响实验，为处理含油土壤的微乳液配方选择提供了
微乳相的微观形貌图，其中白色部分为自由水，黑色 基础实验数据。