به كارگيري نانو مايع يوني سه پايه نوين به ‌‌منظور كاهش كشش بين سطحي سيستم نفت خام-آب

The Use of New Nano Tripodal Ionic Liquid to Reduce the Interfacial Tension of Crude Oil-Water System

مايعات يوني به ‌‌عنوان دسته جديدي از مواد فعال سطحي توانايي بالايي در كاهش كشش بين سطحي دارند. از طرفي معلوم شده است كه مواد در ابعاد نانومتر مي‌‌‌توانند باعث بهبود خواص سطحي شوند. بر اين اساس، پژوهش حاضر به معرفي استفاده از گونه جديدي از مايعات يوني فعال سطحي در فرآيند بهبود بازيابي نفت خام مي‌‌پردازد. به اين منظور مايع يوني سه پايه فعال سطحي ايميدازوليومي [(C4im)3TA][Cl3] با ساختار منحصر به فرد و ابعاد نانومتري براي اولين بار طراحي و سنتز گرديد و با اندازه‌گيري كشش بين سطحي در دماهاي مختلف، عملكرد آن بر كاهش كشش بين سطحي سيستم نفت خام – آب مورد بررسي قرار گرفت. شايان ذكر است كه طبق بررسي‌هاي انجام شده تا كنون هيچ گزارشي در خصوص مطالعه اثرات نانو مايعات يوني سه پايه در بهبود استخراج نفت خام ارائه نشده است. نتايج نشان داد كه اين مايع يوني كشش بين سطحي نفت خام و آب را به ميزان 78 درصد در غلظت بحراني تشكيل مايسل mol·dm−3 08/0، كاهش مي‌‌‌دهد. همچنين عملكرد اين ماده با افزايش دما به ميزان 21 درصد بهبود يافت. در نهايت داده‌هاي كشش بين سطحي به‌‌‌دست آمده به شكل مطلوبي با ايزوترم جذب سطحي فرومكين منطبق شدند و پارامترهاي مرتبط در دماهاي مختلف محاسبه گرديدند.

Ionic liquids (ILs), as a new kind of surfactants, have a high ability in interfacial tension (IFT) reduction. It has also been shown that nanometer-size materials can improve surface properties. In this regard, the present study introduces the use of a new species of surface-active ILs in enhanced oil recovery (EOR). For this purpose, an imidazolium-based Tripodal surface-active IL, [(C4im)3TA][Cl3], with a unique structure and nanometer diameter was designed and synthesized for the first time, and by measuring the IFT at different temperatures, its performance to reduce the IFT of the crude oil-water system was investigated. It is worth noting that according to the investigations carried out so far, no report has been presented regarding the study of the effects of nano Tripodal surface-active IL in EOR. The results show the IFT of crude oil-water was drastically decreased as 78 percentage at the ILs CMC of 0.08 mol·dm−3. Besides, the performance was improved up to 21 percentage with temperature. Finally the obtained IFT data were precisely reproduced with the Frumkin adsorption isotherm and the corresponding parameters were obtained at different temperatures.