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Updated: Jan 8, 2026

Accurate Determination of the Equilibrium Surface Tension Values with Area Perturbation Tests

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Published on: August 30, 2019

Minimización de los efectos de disolución en las mediciones de tensión interfacial CO2-agua utilizando el método de

Wei Yu¹, Masud Babayev², Abdullah S Sultan^1,2,3

¹Center for Integrative Petroleum Research (CIPR), College of Petroleum Engineering & Geosciences, King Fahd University of Petroleum & Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia.

The journal of physical chemistry. B

|December 23, 2025

Resumen

Desarrollamos una nueva técnica de gota colgante para medir con precisión la tensión interfacial (TI) entre dióxido de carbono (CO2) y agua. Este método mejora la precisión para la investigación sobre captura de carbono e hidratos de gas.

Área de la Ciencia:

Geoquímica
Química Física
Ingeniería Química

Sus antecedentes:

Las mediciones precisas de la tensión interfacial (TI) son cruciales para la investigación sobre captura de carbono y hidratos de gas.
Los métodos convencionales de gota colgante en configuraciones de agua en gas sufren de imprecisiones de densidad debido a la disolución de CO2.
Esto conduce a errores significativos en los valores de TI calculados, lo que dificulta las evaluaciones confiables del almacenamiento de CO2 subterráneo.

Objetivo del estudio:

Desarrollar y validar una novedosa técnica de gota colgante de gas en agua para mediciones precisas de TI entre CO2 y agua.
Superar las limitaciones de los métodos convencionales causadas por la disolución de CO2 y los cambios de densidad.
Establecer un método confiable para determinar la TI de CO2/CH4-agua en condiciones de yacimiento relevantes.

Principales métodos:

Se desarrolló una técnica de gota colgante de gas en agua con inyección continua para crear burbujas de CO2 estables.
Se minimizó la disolución de CO2 en la fase acuosa, lo que permitió el cálculo de la TI utilizando densidades de fase pura.
Se validó el método con sistemas de CH4-agua y se midieron sistemáticamente las TI de CO2/CH4-agua de 0 a 80 °C y hasta 50 MPa.

Principales resultados:

La técnica de gota colgante de gas en agua proporciona mediciones precisas de la TI al evitar errores de densidad.
Los valores de TI se midieron sistemáticamente para sistemas de CO2/CH4-agua en un amplio rango de temperaturas y presiones.
Los resultados indican que la TI se estabiliza a temperaturas más bajas con el aumento de la presión.

Conclusiones:

La técnica de gota colgante de gas en agua desarrollada ofrece una mejora significativa para la determinación precisa de la TI en sistemas de CO2-agua.
Una correlación empírica basada en la diferencia de densidad y la temperatura modela eficazmente el comportamiento observado de la TI.
Esta investigación proporciona una base crítica para avanzar en los estudios sobre almacenamiento de CO2 y formación y disociación de hidratos de gas.

Palabras clave:

tensión interfacial CO2 agua gota colgante captura de carbono hidratos de gas método de fase gaseosa método de fase líquida disolución de CO2 presión temperatura

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