Den høje - temperatur - og - salt - resistent xanthan -gummi, vi udviklede, er en modificeret xanthan - tandkødsprodukt, der stammer fra forskning på egenskaberne ved Xanthan - gummi vandige opløsninger. Nedbrydningen af xanthan -gummi i høje temperaturreservoirer er termo - oxidativ nedbrydning.
Xanthan Gum er ustabil ved høje temperaturer, og viskositeten af dens opløsning vil falde alvorligt i en kort periode, især i saltholdighedsmiljøer eller destilleret vand. Dette skyldes, at ved høje temperaturer er Xanthan - tyggegummimolekyler meget følsomme over for opløst ilt. De kan reagere direkte med ilt, hvilket får de molekylære kæder til at bryde, hvilket fører til nedbrydning og et deraf følgende fald i opløsningsviskositet.
Når temperaturen overstiger den konformationelle overgangstemperatur, forvandles Xanthan - tyggegummimolekyler fra deres originale bestilte og stabile to -dimensionelle strukturer til en forstyrret. Dette udsætter hovedkæden, hvilket gør den mere sårbar over for angreb fra eksterne frie radikaler, syrer og baser, hvilket reducerer dens stabilitet.
Når Xanthan -tyggegummi udsættes for høje temperaturer, forekommer en konformationel overgang fra en bestilt til en forstyrret tilstand, som vist i figur 1 [2]. Den temperatur, hvormed denne konformationelle ændring finder sted, er overgangstemperaturen, betegnet som TM. Når xanthan-gummi er i en forstyrret tilstand, er viskositeten af dens vandige opløsning markant lavere end i en ordnet tilstand. Derfor, når xanthan-gummi opvarmes over den konformationelle overgangstemperatur, kan der observeres et pludselig fald i viskositet.
Oxygen er den primære årsag til den frie - radikale redoxreaktion i Xanthan Gum. Deoxygenation er en vigtig foranstaltning for at forhindre den høje temperaturnedbrydning af Xanthan - tandkødsløsninger og sikre viskositetsstabilitet. De typer af deoxygenanter, der er tilføjet til vores udviklede høje temperatur - resistente xanthan -gummi, inkluderer hovedsageligt alkali - metalborhydrider, dithionitter og let oxiderbare alkoholer, som alle har god kompatibilitet med Xanthan - gummiopløsninger.
Natriumborhydrid kan reducere oxiderende stoffer (såsom opløst ilt eller peroxider) i miljøet, selv ved ekstremt lave koncentrationer. Derfor kan på stedet blot genanvende dannelsen saltvand med tilsat natriumborhydrid forbedrer stabiliteten af Xanthan - tandkødopløsning i reservoiret. Desuden forårsager lavkoncentration natriumborhydrid minimal skade på reservoiret. Natriumdithionit kan absorbere ilt og oxidere sig til natriumbisulfat og natriumbisulfit. Det er en fremragende stabilisator til beskyttelse af viskositeten af Xanthan Gum under lavt opløst - ilt - koncentrationsbetingelser. Lav - molekylære - vægtfedtede alkoholer, såsom isobutanol og n - butanol, oxideres let til carbonylforbindelser i høje temperaturreservoirer og absorberer derved ilt i opløsningen. Den kombinerede anvendelse af alkoholer og alkali - metalcarbonater (f.eks. Natriumcarbonat) kan give en synergistisk effekt, hvilket forbedrer den termiske stabilitet af Xanthan - tandkødopløsning. Derudover er alkoholer fordelagtige til at forbedre systemets olie - forskydningseffektivitet.
