[en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ISABELA FERNANDES SOARES
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Outros
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.57587
Resumo: [pt] A adsorção de moléculas de asfalteno na interface óleo-água induz a formação de uma microestrutura complexa, que estabiliza as emulsões e prejudica a eficiência dos processes de refino de petróleo. Neste trabalho, desenvolvemos um conjunto de novos protocolos de reologia de cisalhamento para avaliar o efeito de solventes polares e apolares na adsorção de genuínos asfaltenos brasileiros. Além disso, a morfologia do asfalteno, após a adição de solventes com aromaticidades distintas, é investigada por microscopia de varredura (MEV). Os resultados indicam que os asfaltenos estão organizados em uma estrutura do tipo ilha com unidades aromáticas e policondensadas, que formam filmes interfaciais reversíveis com a adição de solventes polares. O estudo interfacial também revela que solventes apolares podem "prender" os nanoagregados de asfalteno na mistura. Esses agregados, na presença de solventes fracamente polares, podem se consolidar em um padrão mais compactado, sugerindo que o crescimento do filme e o autoarranjo do asfalteno estão diretamente relacionados ao conteúdo aromático. Explora-se as diferenças na estruturação do asfalteno e como afetam a extensão da emulsificação espontânea. É proposto que a taxa de emulsificação está diretamente relacionada à configuração química dos asfaltenos. Finalmente, estuda-se a adição de ácido esteárico (AE) a soluções de asfalteno em conteúdo de água deionizada (AD) e água sintética (AS) para melhor compreender como as propriedades reológicas e superficiais são afetadas pela competição das coespécies. Verifica-se que interfaces formadas puramente por AEs originam filmes mais viscosos do que elásticos na interface ar-água. A atividade interfacial dos asfaltenos brasileiros é evidente e significativa na presença de eletrólitos e dependente da aromaticidade do solvente.
id PUC_RIO-1_5e9c63eca6c6fec81d231a213f811b27
oai_identifier_str oai:MAXWELL.puc-rio.br:57587
network_acronym_str PUC_RIO-1
network_name_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository_id_str 534
spelling [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES [pt] REOLOGIA INTERFACIAL E PROPRIEDADES DE ASFALTENOS DO TIPO ILHA [pt] REOLOGIA INTERFACIAL[pt] COADSORCAO[pt] EMULSIFICACAO ESPONTANEA[pt] EFEITO DO SOLVENTE[pt] ADSORCAO DE ASFALTENOS[pt] ESTABILIDADE DE EMULSAO[en] INTERFACIAL RHEOLOGY[en] COADSORPTION[en] SPONTANEOUS EMULSIFICATION[en] SOLVENT EFFECT[en] ASPHALTENE ADSORPTION[en] EMULSION STABILITY[pt] A adsorção de moléculas de asfalteno na interface óleo-água induz a formação de uma microestrutura complexa, que estabiliza as emulsões e prejudica a eficiência dos processes de refino de petróleo. Neste trabalho, desenvolvemos um conjunto de novos protocolos de reologia de cisalhamento para avaliar o efeito de solventes polares e apolares na adsorção de genuínos asfaltenos brasileiros. Além disso, a morfologia do asfalteno, após a adição de solventes com aromaticidades distintas, é investigada por microscopia de varredura (MEV). Os resultados indicam que os asfaltenos estão organizados em uma estrutura do tipo ilha com unidades aromáticas e policondensadas, que formam filmes interfaciais reversíveis com a adição de solventes polares. O estudo interfacial também revela que solventes apolares podem "prender" os nanoagregados de asfalteno na mistura. Esses agregados, na presença de solventes fracamente polares, podem se consolidar em um padrão mais compactado, sugerindo que o crescimento do filme e o autoarranjo do asfalteno estão diretamente relacionados ao conteúdo aromático. Explora-se as diferenças na estruturação do asfalteno e como afetam a extensão da emulsificação espontânea. É proposto que a taxa de emulsificação está diretamente relacionada à configuração química dos asfaltenos. Finalmente, estuda-se a adição de ácido esteárico (AE) a soluções de asfalteno em conteúdo de água deionizada (AD) e água sintética (AS) para melhor compreender como as propriedades reológicas e superficiais são afetadas pela competição das coespécies. Verifica-se que interfaces formadas puramente por AEs originam filmes mais viscosos do que elásticos na interface ar-água. A atividade interfacial dos asfaltenos brasileiros é evidente e significativa na presença de eletrólitos e dependente da aromaticidade do solvente.[en] Adsorption of asphaltene molecules at the oil-water interface induces the formation of a complex microstructure, which stabilizes emulsions and impairs the efficiency of crude oil refining. In this work, we design a set of new shear rheology protocols to assess the effect of polar and non-polar solvents on indigenous Brazilian (BR) asphaltene adsorption. Moreover, the asphaltene morphology upon addition of solvents with distinct aromaticities is investigated by SEM microscopy. Our findings indicate that asphaltenes are a polycondensate aromatic island-type structure that forms reversible films when polar solvents are placed on top of the adsorbed film. The interfacial study also reveals that non-polar solvents may lock up asphaltene nanoaggregates in mixture. These aggregates, upon the presence of weakly polar solvents, can consolidate into a more close-packed pattern, suggesting that network growth and asphaltene self-arrangement are directly related to the aromatic content. We explore the differences in asphaltene structuring and how it affects the extent of spontaneous emulsification. We find that the rate of emulsification is directly related to the chemical configuration of asphaltenes. Finally, we study the addition of stearic acid (SA) to asphaltene solutions in deionized water (DW) and synthetic water (SW) to better understand how surface and rheological properties are affected by competitive adsorption. We find that single SA are more prone to form liquid-like rather than solid-like films at the air-water interface. Furthermore, we show that the interfacial activity of our asphaltenes is enhanced in the presence of electrolytes and is dependent of the solvent aromaticity.MAXWELLMONICA FEIJO NACCACHEISABELA FERNANDES SOARES2022-03-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/otherhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@2http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.57587engreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-17T00:00:00Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:57587Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342024-05-17T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
dc.title.none.fl_str_mv [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
[pt] REOLOGIA INTERFACIAL E PROPRIEDADES DE ASFALTENOS DO TIPO ILHA
title [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
spellingShingle [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
ISABELA FERNANDES SOARES
[pt] REOLOGIA INTERFACIAL
[pt] COADSORCAO
[pt] EMULSIFICACAO ESPONTANEA
[pt] EFEITO DO SOLVENTE
[pt] ADSORCAO DE ASFALTENOS
[pt] ESTABILIDADE DE EMULSAO
[en] INTERFACIAL RHEOLOGY
[en] COADSORPTION
[en] SPONTANEOUS EMULSIFICATION
[en] SOLVENT EFFECT
[en] ASPHALTENE ADSORPTION
[en] EMULSION STABILITY
title_short [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
title_full [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
title_fullStr [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
title_full_unstemmed [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
title_sort [en] INTERFACIAL RHEOLOGY AND PROPERTIES OF ISLAND-TYPE ASPHALTENES
author ISABELA FERNANDES SOARES
author_facet ISABELA FERNANDES SOARES
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv MONICA FEIJO NACCACHE
dc.contributor.author.fl_str_mv ISABELA FERNANDES SOARES
dc.subject.por.fl_str_mv [pt] REOLOGIA INTERFACIAL
[pt] COADSORCAO
[pt] EMULSIFICACAO ESPONTANEA
[pt] EFEITO DO SOLVENTE
[pt] ADSORCAO DE ASFALTENOS
[pt] ESTABILIDADE DE EMULSAO
[en] INTERFACIAL RHEOLOGY
[en] COADSORPTION
[en] SPONTANEOUS EMULSIFICATION
[en] SOLVENT EFFECT
[en] ASPHALTENE ADSORPTION
[en] EMULSION STABILITY
topic [pt] REOLOGIA INTERFACIAL
[pt] COADSORCAO
[pt] EMULSIFICACAO ESPONTANEA
[pt] EFEITO DO SOLVENTE
[pt] ADSORCAO DE ASFALTENOS
[pt] ESTABILIDADE DE EMULSAO
[en] INTERFACIAL RHEOLOGY
[en] COADSORPTION
[en] SPONTANEOUS EMULSIFICATION
[en] SOLVENT EFFECT
[en] ASPHALTENE ADSORPTION
[en] EMULSION STABILITY
description [pt] A adsorção de moléculas de asfalteno na interface óleo-água induz a formação de uma microestrutura complexa, que estabiliza as emulsões e prejudica a eficiência dos processes de refino de petróleo. Neste trabalho, desenvolvemos um conjunto de novos protocolos de reologia de cisalhamento para avaliar o efeito de solventes polares e apolares na adsorção de genuínos asfaltenos brasileiros. Além disso, a morfologia do asfalteno, após a adição de solventes com aromaticidades distintas, é investigada por microscopia de varredura (MEV). Os resultados indicam que os asfaltenos estão organizados em uma estrutura do tipo ilha com unidades aromáticas e policondensadas, que formam filmes interfaciais reversíveis com a adição de solventes polares. O estudo interfacial também revela que solventes apolares podem "prender" os nanoagregados de asfalteno na mistura. Esses agregados, na presença de solventes fracamente polares, podem se consolidar em um padrão mais compactado, sugerindo que o crescimento do filme e o autoarranjo do asfalteno estão diretamente relacionados ao conteúdo aromático. Explora-se as diferenças na estruturação do asfalteno e como afetam a extensão da emulsificação espontânea. É proposto que a taxa de emulsificação está diretamente relacionada à configuração química dos asfaltenos. Finalmente, estuda-se a adição de ácido esteárico (AE) a soluções de asfalteno em conteúdo de água deionizada (AD) e água sintética (AS) para melhor compreender como as propriedades reológicas e superficiais são afetadas pela competição das coespécies. Verifica-se que interfaces formadas puramente por AEs originam filmes mais viscosos do que elásticos na interface ar-água. A atividade interfacial dos asfaltenos brasileiros é evidente e significativa na presença de eletrólitos e dependente da aromaticidade do solvente.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-03-07
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/other
format other
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.57587
url https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=57587@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.57587
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron:PUC_RIO
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron_str PUC_RIO
institution PUC_RIO
reponame_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
collection Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814822634937909248