A análise da tensão interfacial entre óleo mineral e água envolve forças intermoleculares, métodos de medição e fatores influenciadores. Abaixo estão os principais achados de uma pesquisa abrangente:
1. Natureza e Faixa Numérica da Tensão Interfacial
A tensão interfacial entre óleo mineral (hidrocarbonetos não polares) e água é determinada principalmente pelas diferenças nas forças intermoleculares:
· Moléculas de água: Altamente polares, com ligações de hidrogênio e forças de orientação, exibindo uma tensão superficial de ~72 mN/m (20°C).
· Moléculas de óleo mineral: Não polares, dependendo apenas das forças de van der Waals (forças de dispersão), tipicamente mostrando tensão superficial abaixo de 50 mN/m.
· Tensão interfacial óleo-água: Tipicamente varia de 35 a 50 mN/m (por exemplo, 35,66 mN/m medidos em um sistema lubrificante-água).
2. Métodos de Medição
Os métodos padrão comuns incluem:
· Método do anel de platina (método do anel de du Nouy): Baseado em GB/T 6541-1986, calcula a tensão interfacial medindo a força necessária para destacar um anel da superfície do líquido.
· Método de injeção: Adequado para óleos menos densos que a água (por exemplo, óleos minerais), registra as mudanças na tensão interfacial usando um tensiômetro.
3. Fatores Influenciadores
| Fator |
Mecanismo |
Dados de Exemplo |
| Temperatura |
↑Temperatura → Volatilização de componentes leves do óleo → Redução da diferença de força intermolecular → ↓Tensão interfacial |
~1–2 mN/m de diminuição a cada aumento de 10°C |
| Gás dissolvido |
↑Gás dissolvido → Expansão da fase oleosa → Aumento da diferença de força intermolecular → ↑Tensão interfacial |
Picos nos níveis de saturação de gás |
| Substâncias polares |
Aditivos polares (por exemplo, oxigenados) no óleo → Redução da diferença de força intermolecular óleo-água → ↓Tensão interfacial |
Redução de 10–15% com 5% de aditivo |
4. Aplicações Práticas
· Separação óleo-água: Alta tensão interfacial (>30 mN/m) facilita a separação de fases, enquanto baixa tensão requer desemulsificantes.
· Formulações cosméticas: Emulsões água-em-óleo precisam de surfactantes (por exemplo, HLB 3–6) para reduzir a tensão interfacial para 10–20 mN/m para uma dispersão estável.
5. Instrumentos e Padrões
· Tensiômetros interfaciais: Ex., tipo KF100C, faixa de medição 2–200 mN/m com erro de reprodutibilidade <0,3%.
· Referências padrão: GB/T 6541-1986 (método do anel) e GB/T 7702.4-2013 (método da placa de platina).
O tensiômetro interfacial automático SH107 é projetado e fabricado pela GB/T6514. Ele mede a tensão superficial de vários líquidos (interface líquido-gás) e a tensão interfacial de óleo mineral e água (interface líquido-líquido) em condições não equilibradas pelo método anular.
O instrumento adota tecnologia de microprocessador, alto grau de automação, operação simples, trabalho confiável, após a amostra ser injetada no copo de amostra, basta pressionar o botão iniciar, o instrumento pode concluir automaticamente a medição da amostra e pode calcular automaticamente o valor da tensão da amostra de teste de acordo com os parâmetros específicos da entrada.
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