Le résultat de l'action des tensioactifs. Crédit :Ravan Rahimov
Des chimistes de l'Université RUDN ont synthétisé de nouveaux tensioactifs et étudié leurs caractéristiques. Les composés obtenus permettent de collecter efficacement le pétrole déversé à la surface de l'eau. Les scientifiques ont rapporté leurs découvertes dans le Journal des liquides moléculaires .
Au cours de leurs recherches, les chimistes ont synthétisé de nouveaux tensioactifs ioniques et non ioniques. Pour faire ça, ils ont d'abord obtenu des tensioactifs non ioniques, les monoisopropylamines et diisopropylamines, puis les a transformés en formes ioniques à l'aide d'acide polyméthacrylique.
Les scientifiques ont identifié les paramètres physico-chimiques et colloïdo-chimiques des composés. Une propriété importante des substances synthétisées est leur capacité à localiser des films de pétrole minces (moins d'un millimètre) à la surface de l'eau, c'est-à-dire limiter leur diffusion, formant des déversements de pétrole plus épais avec une superficie moindre.
« Il est connu que le problème de la pollution mondiale des océans par le pétrole est pertinent en raison de l'intensification des taux de production de pétrole et des volumes toujours plus importants de pétrole transporté le long des voies navigables. Lorsque le pétrole déversé est collecté mécaniquement, un film mince ( <1mm) reste en surface, qui ne peuvent être localisées que par des méthodes physico-chimiques, y compris l'utilisation de tensioactifs collecteurs de pétrole, " dit Ravan Rahimov du Département de chimie organique de l'Université RUDN.
De nombreux tensioactifs collecteurs de pétrole ne se dissolvent pas facilement dans l'eau. Cela entrave la vitesse de diffusion et ralentit la localisation du déversement. Les chercheurs ont réussi à améliorer à la fois la diffusion et l'adsorption, ce dernier signifiant concentration de substance à la frontière des milieux, dans ce cas l'eau et le pétrole.
Au cours de la recherche, les scientifiques ont utilisé des méthodes telles que la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectroscopie infrarouge, diffusion de lumière dynamique, conductométrie (mesure de l'électroconductivité des solutions), et viscosimétrie (mesure de la viscosité du fluide). Ils ont également utilisé la méthode tensiométrique (mesure précise de la tension superficielle) pour établir que les composés produits à partir de l'un des composés étudiés, dodécylamine, présentent la plus grande activité de surface. Aussi, l'efficacité de la collecte du pétrole est influencée par l'intensité de la formation de micelles - des agrégats de molécules formés indépendamment. Leur formation est liée aux caractéristiques structurelles des molécules de tensioactif (par exemple, la taille du radical non polaire et la nature du groupe polaire).
Le scientifique décrit l'action du tensioactif collecteur de pétrole :« Le réactif collecteur de pétrole se répand spontanément et crée une pression de surface. Cette pression influence le film de pétrole à la surface de l'eau. Lorsque la pression du réactif répandu est supérieure à la pression du pétrole répandu , le film s'épaissit et rétrécit sous la pression d'étalement du tensioactif."
Dans leur travail, les chimistes citent les données sur la comparaison des composés qu'ils avaient obtenus avec d'autres tensioactifs par leur capacité à capter le pétrole. Les composés synthétisés ont montré une grande efficacité dans chacun des trois environnements dans lesquels les mesures ont été effectuées :distillé, eau douce et eau de mer; en particulier, les meilleurs résultats ont été obtenus en utilisant l'eau de mer.
La recherche a été menée en collaboration avec les scientifiques de l'Institut des procédés pétrochimiques de l'Académie nationale des sciences d'Azerbaïdjan.