Optical Tweezers-Based Measurements of Colloidal Forces between Asphaltene Thin Films: Effect of Ultrasonication
Notice bibliographique
Résumé
Oil production and processing often involve the treatment of water-in-oil emulsions stabilized by asphaltenes. The asphaltenes adsorb irreversibly at the water-oil interface and, by self-association at the interface, form a viscoelastic film that stabilizes the emulsions mechanically and sterically. Hydrophobic forces associated with these films may also contribute to the emulsion stability. A key step in treating these emulsions is to weaken the asphaltene film at the interface, and one way to do so is with ultrasonic treatment. The effect of ultrasonic waves on the interactions between asphaltene films was investigated at a silica-water interface using optical tweezers. Silica microparticles were aged in asphaltene solutions to form asphaltene coatings on their surfaces. The particles were dispersed in water, and interparticle force measurements were performed with optical tweezers to capture the steric force and hydrophobic force contributions. The asphaltene coating thickness and hydrophobic coefficient (a factor resembling the strength of the hydrophobic interaction) were obtained from fitting these forces. The effect of ultrasonication on the thickness of the asphaltene films on the surfaces of the particles was investigated. No change in the hydrophobic coefficient was observed upon changing the interfacial asphaltene concentration. The asphaltene film thickness increased with the concentration of the asphaltene solution and aging time. After treatment of the dispersion with ultrasonic waves for different durations (between 5 and 40 min), a significant reduction in the coating thickness was observed. This reduction was confirmed by thermogravimetric analysis (TGA) measurements. It is hypothesized that cavitation at the interface removed part of the surface layer of asphaltenes from the coated particles. Based on these findings, we proved that a low-power ultrasound field can effectively break asphaltene-stabilized water-in-oil emulsions.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».