1 前 言
三次采油作为提高原油采收率的有效手段,已受到人们普遍重视。其中,表面活性剂驱油是最有效､广泛的应用方法。目前国内外在三次采油中普遍应用的表面活性剂为石油磺酸盐。这种活性剂有很多的弊端,如原料来源困难､对设备的腐蚀及酸渣的处理等诸多技术经济和环保问题 。近年来,国内以大庆原油的几种馏份油为原料合成了石油羧酸盐。这种新型驱油剂,显示出了巨大的应用潜力。
在石油羧酸盐中非离子表面活性剂物质的研究至关重要。已经证明,石油羧酸盐活性体系中的非离子活性物质为POE系非离子表面活性剂。但其测定难度很大。通过建立测定石油羧酸盐表面活性剂体系中非离子表面活性剂的方法—两相滴定法。对非离子表面活性剂进行定量的测定,取得了良好的效果。
2仪器与试剂
(1)仪器
3ml微量滴定管､25ml 酸式滴定管､分液漏斗､万分之一光电分析天平､真空恒温烘箱､长颈漏斗､定量滤纸､100ml具塞量筒､各种体积移液管､容量瓶､调温电炉､离子交换柱。
(2)试剂
四 苯 硼 钠(NaTPB)､海 明1622､二 氯 甲 烷(CH2Cl2)､溴酚蓝(BPB)､盐酸(HCl)､氯化钡(BaCl2·2H2O),氯化钾(KCl),氧化铝(Al2O3)､缓冲溶液,以上均为分析纯。
(3)溶液的配制及标定
①四苯硼钠溶液的配制及标定
配制:称取9gNaTPB溶于纯水中,并稀释至1L,在此溶液中加入10gAl2O3充分搅拌,过滤后取澄清液标定。
标定:用移液管移取20ml上述溶液,加入50ml0.2NKCl,搅拌后用预先称重的定量滤纸过滤沉淀。在100℃干燥3h称重。四苯硼钠溶液的当量浓度按下式计算:
N=KTPB/7167.2
标定结果为 2.42×10-2mol/L
②海明溶液的配制及标定
将约1.2g海明(对-叔-辛基苯氧基乙氧基乙基二甲基苄基氯化铵)溶于水中,转入容量瓶加水至500ml。
标定:用移液管取2ml制得NaTPB溶液,置100ml具塞量筒中。加20ml缓冲溶液､20mlCH2Cl2及BPB指示剂。用上述海明溶液进行滴定,上 层无色为终点,同时做空白实验。
海明溶液浓度为4.786×10-3mol/L
3实验
3.1非离子表面活性剂的分离
通过皂化反应和抽提得到的羧酸盐活性体系为O/W型乳状液,实验发现如不除去其油份,将直接影响非离子表面活性剂的测定。加入无机酸后,羧酸盐被破坏,生成自由羧酸即可失去乳化作用。
另外,羧酸盐阴离子表面活性剂对非离子表面活性剂的测定有干扰。采用阴离子交换树脂柱将其中的羧酸盐阴离子分离掉。根据文献报导,阴离子交换树脂在酸性､中性甚至碱性条件下都有很好的交换功能。考察树脂对羧酸根阴离子的分离效果,用月桂酸钠溶液进行分离实验。结果见表1。
表1说明该法分离羧酸根是彻底的。实验中用干净的150ml分液漏斗,装入约20ml湿树脂,放出水分,将破乳后的样液移入,1h后缓慢放入烧杯中,用丙酮溶液淋洗两次。
3.2富集
由于非离子活性物质浓度太低,不利于定量测定。考察加热对其的破坏性。结果表明没有影响。因此采用加热浓缩法对非离子表面活性物质进行富集。
3.3测定原理
两相测定:
终点:
据报导,非离子活性剂-钡-TPB络盐沉淀不含结晶水。TPB与钡的结合比为2:1,TPB与EO的结合比为1:(5.5±0.5)。故在非离子活性剂样品的盐酸溶液中,在 Ba2+共存下,加入一定过量的NaTPB生成沉淀。再采用两相滴定法,以溴酚蓝为指示剂,用标准海明反滴定过量NaTPB,以溴酚蓝的蓝色从上层转至下层二氯甲烷中,上层无色为终点。同时做空白实验。
根据消耗的NaTPB量和生成的络盐重量测定非离子表面活性剂的绝对浓度,公式如下:
式中 a—实验的海明滴定数,ml;
b—空白实验的海明滴定数,ml;
e—试样毫升数,ml;
NQA —标准海明溶液的当量浓度;
P—络盐沉淀重量,mg;
x—非离子活性剂有效成份含量,mg/ml;
3.4测定方法
将上述经分离和富集的非离子活性剂溶液加1ml 10%氯化钡水溶液,以0.1N盐酸调解 pH=3 后,加入10ml标准NaTPB溶液。沉淀过滤后在60℃真空干燥3h称重。滤液在100ml容量瓶中定容。取2ml,加入二氯甲烷､缓冲溶液及2滴溴酚蓝指示剂,用标准海明溶液进行两相滴定。
4结果与讨论
利用两相滴定法测定已知浓度的非离子表面活性剂AEO7(脂肪醇聚氧乙烯醚),结果见表2。
从表2可以看出,建立两相滴定法对非离子表面活性剂的测定是可行的。该法对羧酸盐表面活性剂体系中非离子表面活性剂的含量进行了测定,取得了良好测定效果。测定浓度大多在0.05～1.5mg/mL之间。
参考文献
1黄宏库,油田化学1987,(3):191—196
2赵国玺,表面或性剂物理化学,北京:北京大学出版社1984:262—270
3 邓炳炎,日用化学工业,1989(4):41
4夏笃炜,离子交换树脂,北京化学工业出版社,1983,5
5北厚文雄等编,毛培坤译,表面活性剂分析和试验法,轻工业出版社1988:162—165
