Effects of Salt and Surfactant on Interfacial Characteristics of Water/Oil Systems: Molecular Dynamic Simulations and Dissipative Particle Dynamics
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Multiphase systems and their behaviors/characteristics appear to be crucial in a variety of industries such as the oil and gas sector, pharmaceutical industry, and food industry. In this paper, the mesoscale simulation method is used to predict the interfacial behaviors of the water/oil systems at different temperatures and salt concentrations in the presence of a nonionic surfactant (hexaethylene glycol monododecyl ether). Dissipative particle dynamics (DPD) is employed to model the interfacial properties (e.g., interfacial density and interfacial tension) and structural properties such as the radius of gyration as a function of water/oil ratio, surfactant concentration, temperature, and salinity of oil/surfactant/water mixtures. Molecular dynamics (MD) simulations are carried out to estimate the Flory–Huggins chi parameter by means of temperature-dependent solubility parameter and cohesive energy calculations using Monte Carlo (MC) method, which is then utilized as an input for the DPD approach. The DPD repulsive interaction parameter (aij) is also obtained from the dependence of chi parameter to temperature using MD simulations. Both the density profiles and simulation snapshots indicate a well-defined interface between water and oil phases, where the thickness of the layer increases with increasing the surfactant concentration and the peak of density becomes higher accordingly. It is found that the radius of gyration is a weak function of salinity; however, it increases with an increase in the surfactant concentration, revealing that the surfactant molecules become more stretched at the interface. By increasing the water content or water/oil ratio (WC), the interfacial tension increases to reach a maximum value. After the maximum interfacial tension, increasing the water/oil ratio lowers this important parameter. According to the results of the MD simulations, the presence of salt improves the interfacial efficiency of the surfactant by decreasing the interfacial tension, which is in a good agreement with the literature data. Integrating the micro- and mesoscale modeling through chi parameter determination improves the accuracy of the calculations. This integration also decreases the calculation time (and costs). Employing the integrated modeling approach, the dynamic performance of the targeted systems can be thus well-reproduced with respect to the results reported in the literature. This research work offers useful tips for surfactant selection as well as important results and information on the interactions of molecules at water/oil interface, which are central to analyze emulsion stability at different process and thermodynamic conditions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».