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4.2 Viscosidade e distribuic¸˜ao de tamanho de gotas

4.2.5 BRIJ C20

Na Figura 19 a seguir, o gr´afico de viscosidade em func¸˜ao do tempo para o tensoativo BRIJ C20, que possui HLB alto.

Emuls˜oes petrol´ıferas geralmente tem um comportamento reop´etico caracter´ıstico de- vido a presenc¸a de compostos pesados no ´oleo, principalmente em ´oleos pesados de baixo

API. Todavia, por se tratar de uma mistura complexa de hidrocarbonetos e, em alguns casos,

diferentes compostos e ainda com ´agua emulsionado no sistema ´e comum a mudanc¸a de com- portamento reol´ogico. Na Figura 19, mostra a diferenc¸a de comportamento e tamb´em como a emuls˜ao pode ser sens´ıvel a fatores externos. Estes fatores podem auxiliar ou prejudicar sua separac¸˜ao.

Em primeiro instante, logo que adicionado o tensoativo observa-se um comportamento completamente diferente dos demais surfactantes e da amostra controle. Este comportamento, pelos modelos reol´ogicos ´e definido como tixotr´opico, que ocorre quando em descanso existe uma rede de forc¸as interparticulas/intermol´eculas. E quando submetido a forc¸as externas essa rede entra em colapso e a viscosidade cai, pois a forc¸a externa ultrapassou a tens˜ao limite (35). Pode-se notar que ap´os aplicado campo de 50V /mm a emuls˜ao muda completamente

0 2 4 6 8 3 6 0 3 9 0 4 2 0 4 5 0 4 8 0 5 1 0 C 2 0 0 V / m m C 2 0 5 0 V / m m C 2 0 1 0 0 V / m m C o n t r o l e 0 V / m m V is c o si d a d e [ c p ] T e m p o [ m i n ]

Figura 19 – M´edias de triplicata de amostra aditivada com tensoativo BRIJ C20.

o comportamento voltando aumentar a viscosidade ao longo do tempo. Por´em, observa-se que aos 8min os valores ficam semelhantes n˜ao havendo reduc¸˜ao ou aumento na viscosidade no final da medida. Por esse tensoativo ter maior afinidade com a ´agua, pensa-se que durante a aplicac¸˜ao do campo as gotas de ´agua chegam a aproximar, diminuindo o espac¸o e coalescendo algumas. Todavia, as gotas que n˜ao conseguem coalescer tornam a afastar-se devido a estabilidade da emuls˜ao.

Para amostra submetida ao campo de 100V /mm, tem-se um comportamento reopetico ainda, por´em o inclinac¸˜ao da curva ´e pouco acentuada, que pode-se dizer que o comportamento ´e Newtoniano. Comparado com as demais amostras, ´e not´avel uma reduc¸˜ao significativa e efe- tiva da viscosidade. Em comparac¸˜ao com a amostra controle reduc¸˜ao de 12, 2%, e com as de-

mais 25%. ´E poss´ıvel que a maior intensidade do campo tenha causado maior coalescˆencia das

gotas devido a afinidade delas, pois a parte polar do tensoativo auxiliaria na eletrocoalescˆencia. A Figura 20, mostra as curvas de tamanho e distribuic¸˜ao de gotas para emuls˜ao aditivada com o BRIJ C20. Onde pode-se notar que o mecanismo de formac¸˜ao das gotas n˜ao foi alterado pela presenc¸a do campo, esse apenas auxiliou na coalescˆencia.

A Figura 20, apresenta mecanismo de comportamento das gotas bastante concordantes, n˜ao apresentando quebra pela intensidade do campo ou reduc¸˜ao do filme interfacial. Nota-se,

Diâmetro da partícula [µm] C20 0V/mm C20 50V/mm C20 100V/mm 0,1 1,0 10,0 100,0 1000,0 0 10 20 10 50 100 Volume [%]

Figura 20 – Curvas de DTG para emulsao aditivada com BRIJ C20.

tamb´em, que a altura dos picos de distribuic¸˜ao ´e reduzida conforme aumenta a intensidade do campo e h´a o surgimento de um pico com gotas de maior diˆametro.

Observa-se para amostra sem aplicac¸˜ao do campo uma curva monomodal definida com valor de moda 10µm. O mecanismo de formac¸˜ao das gotas quando comparado com a amostra controle tamb´em ´e auxiliado assim como os demais tensoativos, uma vez que para gotas forma- das sem a adic¸˜ao do tensoativo n˜ao passaram de 4µm. Isso pode ser parte devido `a substituic¸˜ao das mol´eculas de asfaltenos. Aditivo de alto HLB seria desestabilizante de sistemas ´agua-´oleo. Todavia, devido `a alta quantidade de agentes emulsificantes no ´oleo, a emuls˜ao se manteve est´avel variando apenas o tamanho das gotas. Isso, por sua vez, facilita o tratamento da emuls˜ao, uma vez que houve crescimento da populac¸˜ao de gotas. Pois, para gotas de menor diˆametro ´e necess´ario maior gasto de energia para tratar a emuls˜ao.

Quando aplicado campo el´etrico de 50V /mm, verifica-se que h´a um decr´escimo na populac¸˜ao de 10µm e um acr´escimo na populac¸˜ao de gotas maiores de 100µm. Todavia, ocorre o aparecimento de uma faixa n˜ao determinada entre os valores de 10µm e 100µm favorecendo a hip´otese j´a mencionada para reduc¸˜ao e retorno da viscosidade. Pois, uma vez que o campo n˜ao foi capaz de coalescer permanentemente as gotas, elas podem afastar-se novamente fazendo a viscosidade voltar a aumentar. Isso ocorre, possivelmente, devido `a baixa intensidade do campo. Analisando-se que o campo de 100V /mm ocorreu um acr´escimo no pico da distribuic¸˜ao com valores de 100µm, vˆem-se que intensidade do campo influencia na coalescˆencia das gotas. Esse crescimento das gotas contribui com a explicac¸˜ao da reduc¸˜ao permanente da viscosidade ap´os aplicac¸˜ao do campo el´etrico pela coalescˆencia favorecida pela adic¸˜ao do surfactante. Di- ferente da amostra submetida a 50V /mm, onde o crescimento das gotas de maior diˆametro foi menor que o esperado. Nota-se que o grupo de gotas com tamanho de 10/mum diminui em consequˆencia do crescimento do grupo de maior tamanho.

senta resultados positivos utilizando a configurac¸˜ao de maior intensidade do campo. Ele, por ter HLB alto desestabiliza a emuls˜ao e favorece a uni˜ao das gotas pequenas em maiores de aproximadamente dez vezes. Ao contr´ario de alguns tensoativos utilizado nos experimentos esse em primeiro instante n˜ao ´e satisfat´orio, a menos que o intuito seja aumentar a viscosidade do sistema. Por´em, em auxilio no tratamento el´etrico pode presentar resultados favor´aveis.

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