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Abstract

The spinning drop method was used to measure the interfacial tension of Athabasca bitumen in contact with an aqueous phase (D2O); variables included temperature, salinity, alkalinity, surfactant type (TRS 10–80, Suntech 5, sodium dodecyl sulfate), surfactant concentration, isopropyl alcohol concentration, bitumen drop size and age of interface. In the absence of surfactant, the bitumen/aqueous interfacial tension decreased with increasing temperature and salinity. Bitumen drops contacting alkaline medium exhibited interfacial tension minima below a pOH of three. In the presence of surfactant, the interfacial tension behavior was often complex. The interfacial tension-concentration plot for Suntech 5 surfactant exhibited two CMC type discontinuities. Low interfacial tension (<0.01 mN m−1) was observed only in the presence of added electrolyte. Interfacial tension values were sensitive to the age of surfactant preparation and volume ratio of the oleic-to-aqueous phases. The interfacial tension of the bitumen/brine-TRS 10–80 system increased upon addition of isopropyl alcohol. An increase in temperature required an increase in salinity to maintain a constant low interfacial tension. The experimental results are discussed in terms of changes in the structure of the amphiphile at the bitumen/aqueous interface.

On a employé la méthode de la goutte tournante pour mesurer la tension interfaciale du bitume d'Athabasca en contact avec une phase aqueuse (D2O); les variables comprenaient: (a) la température, (b) la salinité, (c) l'alcalinité, le type d'agent tensio-actif (TRS-1080, Suntech 5, dodécyl sulfate de sodium), (d) concentration de l'agent tensio-actif, (e) concentration de l'alcool isopropylique, (f) dimension de la goutte de bitume et (g) ǎge de l'interface. En l'absence de l'agent tensio-actif, la tension interfaciale entre le bitume et l'eau diminue avec l'accroissement de la température et de la salinité. Les gouttes de bitume en contact avec un milieu alcalin présentent des minima de tension interfaciale pour un pOH inférieur à trois. En présence d'un agent tensio-actif, le comportement de la tension interfaciale s'est avéré souvent complexe. Le graphique de la tension interfaciale en fonction de la concentration, dans le cas de l'agent tensio-actif Suntech 5, a présenté deux discontinuités du type CMC. On a observeé une tension interfaciale faible (<0.01 mN m−1) seulement en présence d'un électrolyte additionnel. Les valeurs de la tension interfaciale se sont avérées sensibles à l'ǎge de la préparation de l'agent tensio-actif et au rapport en volume des phases huile et eau. La tension superficielle du système bitume/mélange saumure-agent tensio-actif TRS-10-80 croǐt avec l'addition d'alcool isopropylique. Une élévation de la température implique une augmentation de la salinité pour une faible tension superficielle constante. On discute les résultats expérimentaux en fonction des changements de structure de “l'amphiphile” à l'interface bitume-eau.