Probing Water Droplet Coalescence in Acidic Water-in-Oil Emulsions under a Direct Current Electric Field

聚结(物理) 电场 化学物理 化学 表面张力 分子 静电学 分子间力 分子动力学 工作(物理) 静电相互作用 溶剂 环烷酸 位阻效应 电势能 化学工程 直流电 静电 乳状液 接触角 相互作用能 水模型 表面能 纳米技术 材料科学 电流 下降(电信) 力场(虚构)
作者
Ning Li,Zhiqian Sun,Yu Niu,Yongxiang Sun,Zhidong Liu,Peng Li,Xing Wang,Jie Zheng,Di Wu,Anjun Li,Xiaogang Xu,Zhenbo Wang,Hongbo Zeng
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:42 (9): 6761-6772 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.5c05933
摘要

Naphthenic acid (NA), the predominant organic acid in acidic crude oil, contributes to severe emulsification, complicating the electrostatic demulsification process. To elucidate the mechanism of electro-coalescence in water-in-oil (W/O) emulsions with NA, we employed both molecular dynamics (MD) simulations and experimental methods to examine the dynamic behavior of water droplets when subjected to DC electric fields. The effects of electric field strength ( E ) and naphthenic acid concentration ( c n ) on droplet coalescence were explored. Results indicate that the intermolecular interaction between NAs and water droplets diminishes with decreasing solvent accessible surface area (SASA). Graphical interaction analysis shows that NAs adopt a “head-to-head” configuration between droplets, producing a repulsive exchange energy of 26.03 kJ·mol –1 that impedes droplet coalescence. At c n = 0.0441 mol·L –1, both contact and coalescence times were significantly extended. In this scenario, NAs interact in a “head-to-shoulder” configuration, producing a dispersive attraction energy of −11.32 kJ·mol –1, which facilitates droplet coalescence. Furthermore, increasing c n reduces the interfacial tension (IFT) between water and oil. The application of an electric field induces alignment of NA molecules along the field direction, generating steric hindrance that impedes droplet contact. As E increased, the reorientation and alignment of both water molecules and NA intensified, enhancing the formation of H-bonds between the droplets and NAs. This work offers molecular insights into the droplet electro-coalescence mechanisms in acidic W/O emulsions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英姑的应助被Brave采纳,获得10
3秒前
武玉坤完成签到,获得积分10
7秒前
ty完成签到 ,获得积分10
7秒前
周小篆完成签到,获得积分10
8秒前
聂的苏完成签到 ,获得积分10
8秒前
yuyanqiao完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
正行者1完成签到 ,获得积分10
12秒前
疾风知劲草完成签到,获得积分10
13秒前
vviruz完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
假真真完成签到 ,获得积分10
18秒前
20秒前
雨季完成签到 ,获得积分10
21秒前
醉熏的绯发布了新的文献求助10
25秒前
宁静致远完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
31秒前
美丽人生完成签到 ,获得积分10
32秒前
于钻钻完成签到,获得积分10
32秒前
达尔文1完成签到 ,获得积分10
40秒前
璇璇完成签到 ,获得积分10
41秒前
zhai完成签到 ,获得积分10
44秒前
达尔文完成签到 ,获得积分10
46秒前
渺渺完成签到 ,获得积分10
50秒前
Humab668完成签到,获得积分10
50秒前
LUFFY完成签到 ,获得积分10
51秒前
怕黑的访梦完成签到,获得积分10
51秒前
nxy完成签到 ,获得积分10
52秒前
文静土豆完成签到 ,获得积分10
53秒前
53秒前
可靠的正豪完成签到,获得积分10
55秒前
yyy发布了新的文献求助10
59秒前
喵喵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
奥里给完成签到 ,获得积分10
1分钟前
聪明初彤完成签到,获得积分10
1分钟前
soilman的应助被暴暴采纳,获得10
1分钟前
简单完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Brave发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
Atelier, 2nd edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7986319
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9445208
关于积分的说明 21097577
捐赠科研通 7560882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3377555
关于科研通互助平台的介绍 2511406
邀请新用户注册赠送积分活动 2410660