بررسي تاثير ماده فعال سطحي آنيوني سديم دودسيل سولفات بر كشش بين سطحي دودكان و آب به صورت آزمايشگاهي و شبيه سازي مولكولي

Investigation of the Sodium Dodecyl Sulfate Anionic Surfactant Effect on Interfacial Tension of Decane and Water as Experimentally and Molecular Simulation

در اين مطالعه، با استفاده از روش تجربي و شبيه سازي ديناميك مولكولي به بررسي عملكرد ماده فعال سطحي آنيوني سديم دودسيل سولفات در كاهش كشش بين سطحي آب و نفت كه در ازدياد برداشت مهم است پرداخته شد. براي اين منظور، كشش بين سطحي محلول آب و قطره دودكان در دو حالت بررسي شد كه در حالت اول، محلول تنها شامل مولكول هاي آب و دودكان بود و در حالت دوم ماده فعال سطحي سديم دودسيل سولفات به محلول افزوده شد. در حالت دوم سامانه ها به دو صورت انجام شد كه در يكي سامانه اي كه 32 مولكول ماده فعال سطحي، 120 مولكول دودكان و 800 مولكول آب داشت با عنوان سامانه (SDS1) معرفي شد، كشش بين سطحي(IFT) اين سامانه از mN/m 83 /54 به mN/m 32/7 كاهش يافت و سامانه اي كه در آن تعداد مولكول هاي آب و دودكان نصف شده بودند، يعني 60 مولكول دودكان و 400 مولكول آب ولي با همان تعداد مولكول ماده فعال سطحي يعني 32 مولكول كه با عنوان سامانه (SDS2) معرفي شد، كشش بين سطحي از mN/m 06/59 بهmN/m 28/8 كاهش يافت. يافته ها نشان داد كه در حالت دوم، افزودن ماده فعال سطحي آنيوني سديم دودسيل سولفات به محلول آب و دودكان موجب كاهش كشش بين سطحي مي شود، از سويي با بررسي و مقايسه تعداد مولكول هاي هر دو سامانه SDS1 و SDS2 در حالت دوم دريافت شد كه نسبت مولكول ها در روند كاهش كشش بين سطحي تاثير دارد. طبق يافته ها، هرچه تعداد مولكول هاي ماده فعال سطحي نسبت به آب و آلكان بيش تر باشد، كاهش كشش بين سطحي آن بيش تر است. همچنين براي بررسي اثر غلظت ماده فعال سطحي در تعداد ثابت آب و آلكان (16 مولكول ماده فعال سطحي، 120 مولكول دودكان و 800 مولكول آب)، شبيه سازي مولكولي انجام شد (SDS3). نتيجه ها نشان داد كه كشش بين سطحي به mN/m 12/66 كاهش يافت. كه عملكرد كم تري نسبت به حالت SDS1 دارد.

In this study, the effect of anionic sodium dodecyl sulfate surfactant on the InterFacial Tension (IFT) of water and oil that is important in the Enhanced Oil Recovery (EOR) was studied using an experimental method and molecular dynamics simulation. For this purpose, the interfacial tension between the water solution and droplet decane was investigated in two conditions. In the first case, the solution consists of pure water molecules and chimneys, and in the second case, sodium dodecyl sulfate surfactant was added to the solution. In the SDS1 system, interfacial tension decreased from 54.83 mN /m to 7.32 mN /m and in the SDS2 system, the interfacial tension of 59.06 mN /m decreased by 8.28 mN /m. The results showed that the addition of anionic sodium dodecyl sulfate surfactant reduces interfacial tension in the second case. On the other hand, the number of molecules was evaluated and the molecular ratio was affected in the process of decreasing surface tension. The larger the number of water molecules and decane, the greater the ability to reduce the interfacial tension. According to the results, the higher the number of surfactant molecules with respect to water and alkanes, the more interfacial tension reduction is observed. Also, molecular simulations were performed to investigate the effect of surfactant concentration on interfacial tension at constant water and alkane (16 surfactant molecules, 120 molecules of dihydrates, and 800 molecules of water) (SDS3). The results showed that the interfacial tension decreased to 12.66 mN / m which has a lower performance than the SDS1 mode.