Guidelines for the use of dispersants for combating oil pollution at sea in the Mediterranean region

Guidelines for the use of dispersants for combating oil pollution at sea in the Mediterranean region 

Part II: Basic information on dispersants and their application 

–

 Page 3 

 

 

 

dispersant action, thus enhancing the biodegradation processes.  At the same time, oil that 

is dispersed is no longer subject to the action of wind which makes it drift towards the coast 

or  other  sensitive  areas.    Moreover,  dispersants  prevent  coalescence  of  oil  droplets  and 

reforming of the oil slick. 

 

3.2  History of dispersants 

 

The idea of applying the  well known principle of removing a greasy substance by mixing it 

with a dispersing agent (soap, detergent) and washing it with water was first proposed in the 

early sixties. 

 

The  first  extensive  use  of  mixtures  of  industrial  detergents  and  hydrocarbon  aromatics 

solvents used as dispersants (first generation), in response to the "Torrey Canyon" oil spill in 

March  1967,  unfortunately  demonstrated  that  their  toxicity  was  much  too  high  and  that 

devastating impact on marine life outweighed their efficiency as pollution clean-up agents. 

 

Very soon after, new formulations environmentally acceptable made of less toxic surfactants 

much less toxic low-aromatic or non-aromatic hydrocarbons (e.g. low aromatic kerosene or 

high boiling solvents containing branched saturated hydrocarbons) appeared on the market. 

These  new  products  became  known  as  "second  generation"  dispersants  or  referred  to  as 

“conventionals” and are less and less in use nowadays.

 

 

Dispersants of "the third generation" often referred to as "concentrates" appeared by the mid 

seventies.  These  mixtures  of  emulsifiers,  wetting  agents  and  oxygenated  solvents  which 

have  an  higher  content  of  active  components  (surfactants)  and  less  solvents  are  more 

efficient  than  "the  second  generation"  dispersants  and  therefore  can  be  used  at  lower 

dispersant 

–

 oil dosage than the conventionals.They can be applied from boat neat or pre-

diluted  into  seawater,  or  by  aircrafts  (always  neat).    Most  of  the  products  marketed  today 

belong to this category. 

 

Since  their  appearance,  dispersants  have  been  used  during  numerous  oil  spills  of  various 

sizes all over  the world and they became an important tool in responding to oil spills.   The 

development  of  application  techniques  and  significant  scientific  research  in  the  field  of 

environmental effects of dispersants and dispersed oil was followed by  the development of 

new products. 

 

 

Figure 2: Slicks being dispersed by a helicopter

 

3.3  Nomenclature of dispersants 

 

The  following  table  summarizes  the  nomenclature  of  current  dispersants.  Dispersants  are 

classified  basically  into  2  classes:  second  and  third  “generations”,  commonly  called 

conventionals  and  concentrates.  Aside  this  classification,  the  UK  authorities  classified 

dispersants according to the generation and to the application method for which the product 

has  been  approved:  type  1,  conventional  dispersants;  type  2  concentrates  approved  to  be 

---

Guidelines for the use of dispersants for combating oil pollution at sea in the Mediterranean region 

Part II: Basic information on dispersants and their application 

–

 Page 4 

 

 

 

applied pre-diluted into sea water (from boats); type 3, concentrates approved to be applied 

neat (from boats or aircrafts). 

 

The table below gives a comparative presentation of these systems: 

 

Table 2: Dispersants classification 

GENERATION 

STANDARD 

NAME 

DISPERSANT-OIL 

DOSAGE 

TYPE OF 

SOLVENT 

TYPE 

APPROVED TO 

BE APPLIED 

(U.K.) 

2

nd

 

Conventional 

dispersants 

High dispersant 

dosage: 30 

–

 50% 

of the oil quantity 

Non-aromatic 

hydrocarbons 

 

1 

Undiluted (neat), 

from vessels 

3

rd

 

Concentrate 

dispersants 

Low dispersant 

dosage: 5 

–

10% 

of the oil quantity 

Oxygenates 

(e.g. glycol 

ethers) and 

non-aromatic 

hydrocarbons 

 

2 

Diluted, 

from vessels 

 

3 

Undiluted (neat), 

from vessels 

and/or aircraft 

 

 

 

Figure 3: Plume of dispersed oil at sea 

 

3.4  Composition of dispersants 

 

Oil spill dispersants are composed of two main groups of components: 

 



  surface active agents (surfactants), 



  solvents 

 

Surfactants (or surface active agents) are chemical compounds with molecules composed 

of two dissimilar parts: 

a “water

-

loving” (hydrophilic) part and an “oil

-

loving” (oleophilic) part. 

Surfactant

s  act  as  a  ‟chemical  bridge‟  between  oily  materials  and  water  and  enable  these 

two  phases  to  mix  with  each  other  more  easily  (in  other  words  the  surfactant  molecules 

when  migrating  to  the  oil 

–

  water  interface,  contribute  to  reduce  the  interfacial  tension 

between  oil  and  water). Therefore,  the  natural  agitation  (e.g.  waves)  can  break the  oil  into 

myriads  of  tiny  droplets  which  disseminate  as  a  plume  into  the  top  layers  of  the  water 

column. 

 

 

In  order  to  improve  the  performance  of  the  dispersant,  several  surfactants  are  often 

combined but only nonionic and anionic surfactants are used in modern formulations: 

 

---