Probing Mechanical Properties of Water–Crude Oil Interfaces and Colloidal Interactions of Petroleum Emulsions Using Atomic Force Microscopy
Notice bibliographique
Résumé
Atomic force microscopy (AFM) is frequently used to elucidate complex interactions in emulsion systems. However, comparing results obtained with “model” planar surfaces to curved emulsion interfaces often proves unreliable, because droplet curvature can affect adsorption and arrangement of surface-active species, while droplet deformation affects the net interaction force. In the current study, AFM was used to study the interactions between a colloidal probe and water droplet. Force magnitude and water droplet deformation were measured in toluene solutions of asphaltene or bitumen at different concentrations and varying droplet aging time. Interfacial stiffening and an increase in particle–droplet adhesion force were observed upon droplet aging in bitumen solution. As reported in our previous study ( Kuznicki, N. P., Harbottle, D., Masliyah, J., and Xu, Z. Dynamic Interactions between a Silica Sphere and Deformable Interfaces in Organic Solvents Studied by Atomic Force Microscopy. Langmuir 2016, 32 (38), 9797−9806), a viscoelasticity parameter should be included in the high-force Stokes–Reynolds–Young–Laplace (SRYL) equations to account for the interfacial stiffening and non-Laplacian response of the water droplet at longer aging times. However, following the addition of a biodegradable demulsifier, ethyl cellulose (EC), an immediate reduction in both the particle–droplet adhesion force and the rigidity of the water droplet occurred. Following EC addition, the interface reverted back to a Laplacian response and droplet deformation was once again accurately predicted by the classical SRYL model. These changes in both droplet deformation and particle–droplet adhesion, tracked by AFM, imply a rapid asphaltene/bitumen film displacement by EC molecules. The colloidal probe technique provides a convenient way to quantify forces at deformable oil/water interfaces and characterize the in situ effectiveness of competing surface-active species.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».