Методика определения плотности нефти пикнометром. Плотность нефти пикнометр


Методика определения плотности нефти пикнометром.

Метод определения плотности пикнометрами (рисунок 4) основан на сравнении массы определенного объема испытуемой нефти с массой такого же объема воды при одинаковой температуре. Пикнометрический метод самый точный, но более длительный по сравнению с другими методами. Определение плотности пикнометрами осуществляют при 20 0С, поэтому применяют термостатирование пикнометра с водой и нефтью.

"Видимую" плотность нефти, определяемую пикнометром, вычисляют по формуле:

, (8)

где m3 - масса пикнометра с нефтью, г;

m2 - масса сухого чистого пикнометра, г;

m1 - масса пикнометра с водой, г.

Разница (m1 - m2) также называется водным числом пикнометра, которое может быть определено для него заранее.

Перед определением необходимо взвесить на аналитических весах с точностью до 0,0002 г вес чистого сухого пикнометра m2 (рис. 4) с известным водным числом.

 

Рисунок 4 - Пикнометр

 

При помощи пипетки сухой пикнометр наполняют нефтью несколько выше метки, закрывают пробкой и помещают в водяной термостат с температурой 20 0,20С на 15-20 мин. Затем держа пикнометр за бумажный хомуток, удаляют избыток нефтепродукта, установив его уровень по нижнему краю мениска согласно метке пикнометра (для светлых нефтепродуктов уровень – по верхнему краю мениска). После этого пикнометр вытирают досуха и взвешивают на аналитических весах. Далее расчет проводится по формулам (5) - (8).

 

Вязкость нефти

Вязкость является важнейшей физической константой, характеризующей эксплуатационные свойства нефтей и нефтепродуктов, в частности, прокачиваемость нефти по трубопроводам. Чтобы оценить эффективность подогрева нефти для перекачки, вязкость ее определяют при температурах 20 и 500С. Вязкость нефти тем больше, чем выше ее относительная плотность и меньше содержание в ней "светлых" нефтепродуктов (особенно бензина). Однако при равных этих показателях вязкость нефтей с изменением температуры может изменяться по-разному в зависимости от их группового химического состава.

Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость [7].

Динамическая вязкость μ – сила сопротивления, оказываемая жидкостью такому перемещению ее частиц, при котором 2 слоя жидкости площадью 1 м2, находящиеся на расстоянии 1 м, перемещаются со скоростью относительно друг друга 1 м/с. Единицы измерения: 10 Пз = 1 Па·с.

Определение динамической вязкости производится на ротационных вискозиметрах с коаксиальными измерительными устройствами (типа "Реотест"). В стакан с термостатируемой средой помещается металлический шпиндель, подвешенный на пружине. При вращении пружины двигателем "Реотеста" среда создает сопротивление перемещению внутри нее шпинделя. И это сопротивление (то есть вязкость) измеряется посредством измерения напряжения, возникшего на пружине.

Кинематическая вязкость ν выражается формулой:

(9)

Единицы измерения: 1 сСт = 1 мм2/c = 10−6 м2/c.

Кинематическую вязкость определяют в стёклянных вискозиметрах специальной конструкции, снабженных калибровочными капиллярами (вискозиметры Кеплера или ВПЖ).

Для многих нефтепродуктов нормируется так называемая условная вязкость, определяемая в металлических вискозиметрах Энглера. Эта величина выражается в условных градусах (ВУ° - вязкость условная), а не в абсолютных величинах.

Условной вязкостью называется отношение времени истечения из вискозиметра типа ВУ 200 мл испытуемого нефтепродукта при температуре испытания ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20°С (вязкость воды при 20,20С равна 1 мПа·с).

Условная вязкость (ВУ°) при температуре измерения определяется по формуле 1.8:

, (10)

где - время истечения нефтепродукта при данной температуре; - водное число вискозиметра или время истечения воды при температуре 20 0С.

Между условной и кинематической вязкостью установлена эмпирическая зависимость:

, мм2/с (11)

Для нефти, как правило, измеряют динамическую и условную вязкость. Кинематическая вязкость в стеклянных вискозиметрах замеряется для нефтепродуктов.

 

Методика определения условной вязкости.

Перед определением вязкости нефтепродукт обезвоживают и фильтруют через мелкую сетку (550-660 отверстий на 1 см2). В промытый легким бензином и высушенный воздухом вискозиметр (рисунок 5) при закрытом сточном отверстии заливают нефть немного выше остриев штифтов, имеющихся в резервуаре вискозиметра. В ванну вискозиметра наливают воду и нагревают на 2-3°С выше заданной температуры определения вязкости.

Когда нефть приняла нужную температуру, не изменяющуюся в течение 5 мин более чем на 0,2°С, немного приподнимают немного стержень, открывают сточное отверстие вискозиметра и сливают избыток нефти до обнаружения остриев всех трех шрифтов.

Если перед началом эксперимента нефть налита выше уровня штифтов, то больший столб жидкости будет создавать большее давление на вытекающую нефть и, следовательно, время ее истечения будет меньше истинного. Соответственно, налив в вискозиметр меньшее количество нефти, будет получено большее значение времени истечения.

Вискозиметр с отрегулированным количеством нефти закрывают крышкой и под сточное отверстие ставят сухую измерительную колбу для вискозиметра Энглера.

Рисунок 5 - Вискозиметр для определения

условной вязкости:

1 — латунный резервуар; 2 — внешний сосуд;

3 — выходное отверстие; 4 — термометр; 5 — штифты;

6 — стержень; 7 — мешалка; 8 — трубка;

9 — установочные винты; 10 — треножник.

 

Нефть непрерывно перемешивают термометром, осторожно вращая крышку прибора, в которую вставлен термометр. После установления температуры определения, следует выждать 5 мин, затем быстро вынуть стержень с одновременным включением секундомера. Секундомер останавливают, когда уровень нефти в измерительной колбе достигнет метки, соответствующей 200 мл. Время истечения отсчитывается с точностью до 0,2 с.

По заданию преподавателя условную вязкость определяют при одной или нескольких температурах - 20, 40, 60, 80, 100 0С и по этим данным строят кривую зависимости вязкости от температуры и делают вывод о характере её изменения. Также следует по формуле (11) перевести полученные значения условной вязкости в кинематическую.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Пикнометрический способ определения плотности.



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Лабораторная работа №1

Определение плотности нефтепродуктов (ГОСТ 3900-47)

Цель работы: определить с помощью ареометра, гидростатических весов и пикнометра плотность нефтепродуктов при комнатной температуре и привести эти значения к стандартным.

Теоретические сведения

Плотностью называется масса вещества, заключенная в единице объема:

ρ= М/V

где М – масса вещества; V – объем вещества.

В практике часто пользуются величиной относительной плотности, равной отношению плотности нефтепродуктов при температуре замера к плотности воды при температуре 40 С и нормальном атмосферном давлении. Так как плотность воды при 40 С равна 1кг/м3, то относительная плотность нефтепродукта численно равна его плотности и обозначается ρt4 / t – температура, при которой определяется плотность.

Следовательно, плотность зависит от температуры. Поэтому чтобы получить соизмеримые величины, плотность, замеренную при какой бы то ни было температуре, приводит к плотности при 200С по следующей формуле:

ρ 204 = ρt4 + ɣ(t - 20),

где ρ 204 – плотность нефтепродуктов при 200С ; ρtt - плотность нефтепродуктов при температуре замера; ɣ - температурная поправка к плотности; t – температура топлива в момент определения плотности.

Температурная поправка / ɣ / приведена в таблицах или может быть определена по формуле:

ɣ = |18,31 – 13,23 ρ 204 |10-4.

Плотность нефтепродуктов зависит также от давления: с увеличением давления она возрастает. Так, при увеличении давления до 100 кг/см2 плотность в среднем возрастает в среднем на (2-3)%.

Плотность нефтепродуктов является важным показателем при определении часового расхода и настройке топливорегулирующей температуры. Поэтому она влияет на дальность и продолжительность полета. Например, при замене топлива Т-1 /ρ 204 = 0,800/ на топливо Т-2 /ρt4 = 0,755/ дальность полета уменьшается приблизительно на 6%.

Плотность нефтепродуктов – это контрольный показатель, т.е. она должна быть не больше или не менее установленной стандартом величины для керосинов, бензинов, масел и жидкостей.

Подготовка к испытанию.

Перед началом испытания выдерживают нефтепродукт, измерительные приборы и мерный цилиндр при одной температуре не менее 15-20 мин для того, чтобы приняли температуру окружающей среды. Температура исследуемого нефтепродукта не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на 50С.

Проведение испытаний.

Для определения плотности существуют несколько методов. Согласно ГОСТ 3900 – 47. Принято три способа определения плотности: ареометрический, весовой, пикнометрический.

Ареометрический способ.

Рис.1

Ареометр представляет собой стеклянный цилиндрический сосуд, внутрь которого вмонтирован балластный груз, шкала для отсчета плотности и термометр для замера температуры нефтепродукта (рис 1).

Форма ареометра строго симметрична относительно его вертикальной оси. Каждый ареометр рассчитан на измерение плотности в узком диапазоне. Следовательно, для замера плотностей различных нефтепродуктов необходимо иметь набор ареометров с пределами измерения 0,69-1,00.

Измерительный цилиндр емкостью 250 – 300 мл, диаметром 8 см устанавливают на прочную подставку и заливают в него испытуемый нефтепродукт. Осторожно опускают в нефтепродукт чистый сухой ареометр, держа его за верхнюю ножку. После погружения ожидают, пока он не займет положения равновесия. Затем отсчитывают значения плотности / ρt4 / при температуре замера по верхней шкале ареометра и температуру – по термометру, вмонтированному в ареометр. Зная плотности нефтепродукта при температуре замера /ρt4 /, определяем значение плотности при температуре 200С по формуле

ρ 204 = ρt4 + ɣ(t - 20).

Ареометром рекомендуется измерять плотность нефтепродуктов вязкостью не выше 200 сСт при 500С. Более вязкие нефтепродукты необходимо разбавлять равным объемом керосина. Полученную смесь перемешивают до тех пор, пока она не станет совершенно однородной и не будет выделять осадка. После этого смесь переливают в измерительный цилиндр для замера плотности. Зная плотность смеси ρ и плотность керосина ρ2, которым разбавляют вязкий нефтепродукт, легко определяют плотность нефтепродукта ρ1:

ρ1 = 2 ρ – ρ2.

Второй способ.

Метод определения плотности нефтепродуктов гидростатическими весами основан на уравновешивании выталкивающей силы, действующей на специальный поплавок, погруженный в нефтепродукт /рис. 2/.

Рис.2

Перед испытанием весы с подвешенным поплавком уравновешивают на воздухе с помощью регулировочных винтов. Нефтепродукт готовят по описанной выше методике. Затем в стеклянный цилиндр наливают нефтепродукт до тех пор, пока в него не погрузится поплавок и около 15 мм проволоки, на которой он подвешен. При этом равновесие нарушается и плечо с поплавком поднимается. С помощью разновесов а, б, в и г уравновешивают весы. Затем отсчитывают температуру нефтепродукта по термометру, вмонтированному в поплавок, и значение плотности ρ1 записывают, начиная с гири а. Так как взвешивание производится в воздухе, а не в безвоздушном пространстве, то отсчитанная плотность будет приблизительной. Она называется “видимой”. “Видимую” плотность ρ1 пересчитывают в действительную ρt4 по формуле:

ρt4 = 0,99703 ρ1 + 0,0012.

где 0,99703 – значение плотности воды при 200С; 0,0012 – значение плотности воздуха при 200С и давлении 760 мм рт. ст.

Далее значения действительной плотности ρt4 пересчитывают по формуле, приведенной выше в значение приведенной плотности ρ 204.

Пикнометрический способ определения плотности.

Пикнометрический способ – один из самых точных и универсальных способов определения плотности нефтепродуктов.

Рис.2. Пикнометр

Преимуществом этого способа является то обстоятельство, что для определения плотности требуется очень мало нефтепродукта (1 – 20 мл), в то время как для определения плотности ареометрическим способом необходимо иметь около 0,5 л продукта, а при определении весовым способом – около 100 мл.

Пикнометрический способ определения плотности основан на измерении массы определенного объема нефтепродукта, которую относят к массе воды, взятой в том же объеме и при той же температуре. Точность его может быть доведена до 0,0001, причем при помощи пикнометров можно определять плотность любых нефтепродуктов, начиная от легких бензиновых фракций и кончая твердыми битумами.

Единственный недостаток этого способа – сравнительно большая длительность определения, что, однако, не снижает его основного достоинства – высокой точности.

Плотность нефтепродуктов определяется пикнометром при t = 200С. Применяются пикнометры (рис. 3) с меткой и капиллярным отверстием. Емкость пикнометра может быть 5, 10, 25 мл. Предварительно определяют “водное число” пикнометра, т.е. массу воды в объеме пикрометра при 200С. Сухой и чистый пикнометр взвешенный с точностью до 0,0002 г, наполняют с помощью пипетки испытуемым нефтепродуктом немного выше метки и выдерживают в термостате или бане при температуре 200С, пока уровень мениска не перестанет изменяться. Избыток жидкостиотбирают фильтрованной бумагой, свернутой в трубочку, и уровень в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. После этого пикнометр тщательно вытирают и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

“Видимую” плотность ρ1, определенную пикнометром, вычисляют по формуле:

ρ1 = (м3 – м1) : м.

где м3 – масса пикнометра с испытуемой жидкостью; м1 – масса пустого пикнометра; м – водяное число пикнометра (масса воды в объеме пикнометра при 200С).

“Видимую” плотность ρ1 пересчитывают в плотность ρt4 по формуле:

ρt4 = (0,99823 - 0,0012) ρ1 + 0,0012.

Водное число пикнометра определяют так же, как указано выше, наполнив пикнометр дистиллированной водой:

м = м2 – м1.

где м2 – вес пикнометра с водой.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

1. Цель работы.

2. Теоретические сведения.

3. Порядок ведения работы.

4. Схемы приборов.

5. Результаты и выводы по проведенным экспериментам.

 

megapredmet.ru

Определение плотности пикнометром

 

Для определения плотности применяют стеклянные пикнометры с меткой и капиллярной трубкой различной емкости.

 

 

Рисунок 1. Пикнометры

 

Каждый конкретный пикнометр характеризуется так называемым ''водным числом'', т.е. массой воды в объеме данного пикнометра при 20°С. Перед определением водного числа пикнометр промывают последовательно хромовой смесью, дистиллированной водой, этиловым спиртом и сушат. Чистый и сухой пикнометр взвешивают с точностью до 0,0002 г.

С помощью пипетки наполняют пикнометр дистиллированной свежекипяченой и охлажденной до комнатной температуры водой (пикнометры с меткой – выше метки, а капиллярные – доверху). Затем пикнометр с водой термостатируют при 20 ± 0,1°С в течение 30 мин, удерживая пикнометр в термостате на пробковом поплавке. Когда уровень вод в шейке пикнометра перестанет изменяться, отбирают избыток воды пипеткой или фильтровальной бумагой, вытирают шейку пикнометра внутри и закрывают пробкой. Уровень водыв пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. В капиллярных пикнометрах избыток воды из капилляра отбирают фильтровальной бумагой. Пикнометр с установленным уровнем воды при 20 ± 0,1°С тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

Водное число m пикнометра вычисляют по формуле:

 

m = m2 – m1

где m2 и m1 – масса пикнометра соответственно с водой и пустого, г.

Водное число пикнометра проверяют обязательно после 20 определений плотности нефти (нефтепродукта).

Плотность нефти (нефтепродукта) с вязкостью при 50°С не более 75 мм2/с определяют следующим образом. Сухой и чистый пикнометр наполняют с помощью пипетки анализируемой нефтью (нефтепродуктом) при 18 – 20°С (пикнометр с меткой – немного выше метки, а капиллярный – доверху), стараясь не замазать стенки пикнометра.

 

Затем пикнометр с нефтью(нефтепродуктом) закрывают пробкой и термостатируют при 20 ± 0,1°С до тех пор, пока уровень нефти (нефтепродукта) не перестанет изменяться. Избыток нефти (нефтепродукта) отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой. Уровень нефти (нефтепродукта) в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. Пикнометр с установленным уровнем вынимают из термостата, тщательно вытирают и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

''Видимую'' плотность r' анализируемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

 

r' = (m3 – m1)/m

где m3 – масса пикнометра с нефтью (нефтепродуктом), г; m1 – масса пустого пикнометра, г; m – водное число пикнометра, г.

''Видимую'' плотность пересчитывают в плотность по формуле:

 

= (0,99823 – 0,0012) r' + 0,0012 = 0,99703r' + 0,0012

 

 

где 0,99823 – значение плотности воды при 20°С; 0,0012 – значение плотности воздуха 20°С и давлении 0,1 МПа (760 мм рт.ст.).

Для получения плотности анализируемой нефти (нефтепродукта) поправку вычитают из значения ''видимой'' плотности. Расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,0004.

Плотность нефти с вязкостью при 50°С более 75 мм2/с и нефтепродуктов твердых при комнатной температуре определяют в пикнометре с меткой. Сухой и чистый пикнометр наполняют примерно наполовину нефтью (нефтепродуктом) так, чтобы не замазать его стенки. При наполнении пикнометра очень вязким нефтепродуктом последний предварительно нагревают до 50 – 60°С. После заполнения пикнометра примерно наполовину его нагревают в термостате до 80 –

 

100°С (в зависимости от вязкости нефтепродукта) в течение 20 – 30 мин для удаления пузырьков воздуха и затем охлаждают до 20°С.

Если нефтепродукт при комнатной температуре находится в твердом состоянии (например, остаточный или окисленный битум), пикнометр заполняют примерно до половины мелкими кусочками нефтепродукта и затем термостатируют при температуре на 10°С выше его температуры плавления, но не ниже 100°С, для удаления воздуха и полного расплавления. Затем пикнометр охлаждают до 20°С, вытирают и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

После этого пикнометр с нефтепродуктом заполняют дистиллированной водой и термостатируют при 20 ± 0,1°С до тех пор, пока уровень воды не перестанет изменяться. Избыток воды отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой и вытирают шейку пикнометра внутри. Уровень воды в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. Пикнометр вынимают из термостата, тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

''Видимую'' плотность анализируемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

r' =(m3 – m1)/[m – (m4 – m3)]

 

где m4 – масса пикнометра с нефтепродуктом и водой, г; m3 – масса пикнометра с нефтепродуктом, г; m1 – масса пустого пикнометра, г; m – водное число пикнометра, г.

Полученное значение ''видимой'' плотности пересчитывают в плотность . Расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,0008.

Следует иметь в виду, что результаты определения плотности искажаются при наличии в исходной пробе нефти (нефтепродукта) воды и механических примесей.

 

Определение плотности ареометром (нефтеденсиметром)

Приборы, реактивы:

Ареометр

Цилиндр стеклянный или металлический диаметром ≥5 см

Керосин

Ареометром определяют плотность нефтей, светлых и темных нефтепродуктов и масел, имеющих вязкость при 50˚С не более 200 мм2/с, а также более вязких нефтепродуктов, не выделяющих осадка при разбавлении. Определение плотности летучих нефтепродуктов (например, петролейного эфира, газового конденсата) ареометром не рекомендуется.

Ареометры подбирают таким образом, чтобы при погружении в анализируемые нефти (нефтепродукты) они не тонули и не всплывали бы выше той части, где нанесена градуировочная шкала плотности. Определение плотности ареометром основано на законе Архимеда.

 

Рисунок 2. Определение плотности ареометром

 

Перед определением плотности анализируемую пробу нефти (нефтепродукта) выдерживают при температуре окружающей среды с тем, чтобы проба приняла эту температуру.

Плотность нефти (нефтепродукта) с вязкостью при 50˚С не более 200 мм2/с определяют ареометром следующим образом. В чистый сухой стеклянный (или металлический) цилиндр диаметром не менее 5 см, установленный на прочной подставке, осторожно по стенке или по стеклянной палочке наливают нефть (нефтепродукт) с таким расчетом, чтобы при погружении ареометра анализируемая проба не переливалась через края цилиндра. (рис.2)Затем чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в нефть (нефтепродукт), держа его за верхний конец. После того как ареометр установится, и прекратятся его колебания, проводят отсчет значения плотности по верхнему краю мениска. При этом глаз исследователя должен находиться на уровне мениска. Одновременно определяют температуру нефти (нефтепродукта) по термометру ареометра или дополнительному термометру (ареометры бывают с термометром и без термометра).

Отсчет по шкале ареометра дает плотность нефти (нефтепродукта) при температуре анализа. Для приведения найденной плотности к плотности при нормальной температуре пользуются формулой: = - . В зависимости от типа ареометра расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,001 - 0,002.

Для определения плотности высоковязких нефтей и нефтепродуктов, имеющих вязкость при 50˚C более 200 мм2/с, их необходимо предварительно разбавить керосином. Вязкие нефти (нефтепродукты) разбавляют точно равным объемом керосина с известной плотностью. Если плотность керосина неизвестна, её можно определить тем же ареометром.

Плотность анализируемой вязкой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

,

где - плотность смеси; - плотность керосина.

В зависимости от типа ареометра расхождение между параллельными определениями плотности вязких нефтей и нефтепродуктов не должно превышать 0,004 - 0,008. [ОЛ10-11].

Контрольные вопросы:

 

1. Дайте определение плотности.

2. Какова зависимость от t ?

3. Какими методами определяют в экспериментальных условиях? Назовите их преимущества и недостатки.

4. Что такое “водное число” пикнометра, по какой формуле его определяют?

5. На каком законе основан ареометрический метод определения плотности нефти?

6. Как определяют высоковязких нефтей и нефтепродуктов ареометром?

Лабораторная работа № 2

 



infopedia.su

Плотность пикнометрами - Справочник химика 21

    Для измерения плотности пикнометр тщательно промывают, споласкивают сначала спиртом, а затем диэтиловым эфиром и, наконец, продувают горячим воздухом. Пустой высушенный пикнометр взвешивают на аналитических весах (Р). Затем наполняют его точно до метки дистиллированной водой и взвешивают Pi). Затем воду выливают, тщательно высушивают пикнометр и, наполнив его [c.15]

    Наиболее точный результат достигается при определении плотности пикнометром (до 0,00005). В зависимости от агрегатного состояния нефтепродукта, его количества и требуемой точности взвешивания применяют пикнометры разной формы и емкости. [c.37]

    Определение относительной плотности пикнометрами. Дда-определения относительной плотности жидкостей с большой точностью применяют пикнометры (рис. 143). [c.163]

    Вычисляют результат измерения плотности поверочной жидкосги вторым пикнометром по формуле (4.49). Если разность результатов измерения плотности первым и вторым пикнометрами не превышает 0,16 кг/м , то эти результаты следует считать достоверными. Вычисляют среднее арифметическое значение этих двух результатов измерения плотности, которое следует считать результатом измерения плотности пикнометрами (р о). Вышеуказанные операции повторяют с поверочными жидкостями, плотность которых соответствует середине и началу диапазона измерений преобразователя. [c.143]

    Измерение плотности пикнометром [c.15]

    Анализ крекииг-остатка. Определяют плотност , (пикнометром), вязкость при 50 или 75 °С и температуру застывания. [c.123]

    Анализ газа. Для крекинг-газа определяют плотность пикнометром (см. с. 104) и ги по данным хроматографического анализа. [c.155]

    Перед определением плотности пикнометр тщательно моют и просушивают. Подготовленный таким образом пикнометр взвешивают на аналитических весах с точностью до четвертого знака после запятой. [c.202]

    Метод определения плотности пикнометром состоит в том, что заранее отградуированный по объему сосуд (пикнометр) заполняют по этому объему нефтепродуктом и, термостатировав при температуре 20 °С, взвешивают на аналитических весах с пофешностью не более 0,0002 г. [c.105]

    Относительную плотность определяют различными методами в зависимости от состояния жира (жидкий он или твердый). Наиболее распространенным является метод определения относительной плотности пикнометрами различных систем. Кроме того, относительную плотность жиров определяют на гидростатических весах Мора — Вест-фаля. [c.192]

    Определение крепости Определение плотности пикнометром вместимостью 50 мл Определение цвета, прозрачности, запаха Определение предела перегонки  [c.173]

    Определяемая плотность пикнометром и весами Вестфаля-Мора является видимой , так как взвешивание производится в воздухе. При точных измерениях необходимо вводить поправку на потерю массы в воздухе, так как истинная масса — это вес в пустоте. Введение поправки в этом случае производят по формуле [c.153]

    Двойные системы спирты — карбоновые кислоты изучены по вязкости и плотности при 0,20 и 30° во всем интервале концентраций через 10 мол. %. Термостатирование осуществлялось с точностью 0,02°. Вязкость определялась в капиллярном вискозиметре закрытого типа, плотность — пикнометром на 3 мл. [c.303]

    Измерение плотности пикнометром — см. гл. П. [c.459]

    Определение плотности пикнометром с капилляром в пробке [c.160]

    Измерение плотности пикнометром. Он представляет собой небольшой стеклянный сосуд с притертой пробкой (рис. [c.231]

    Определение относительной плотности пикнометрами. Для определения относительной плотности жидкостей с точностью до четвертого знака пользуются пикнометрами (рис. [c.472]

    При определении относительной плотности пикнометр должен быть так наполнен жидкостью, чтобы она доходила до метки на трубке а и заполняла оттянутую трубку б. Если жидкость переходит за метку, то излишек осторожно удаляют фильтровальной бумагой. Если в трубке б остался пузырек воздуха, его выгоняют, постепенно наклоняя пикнометр. [c.474]

    Для изучения влияния разных факторов на скорость кристаллизации фторида алюминия растворы с различной исходной концентрацией подвергали процессу кристаллизации с перемешиванием при постоянной температуре. Начало опытов считали с момента пуска мешалки. За ходом кристаллизации наблюдали по изменению концентрации раствора фторида алюминия. Для этого через известные промежутки времени отбирали пробы раствора и определяли его плотность пикнометром при 25° С. Предварительно была установлена зависимость плотности растворов фторида алюминия от их концентрации  [c.14]

    Определение плотности пикнометром (ГОСТ 3900—85) [c.42]

    Выполнение анализа. Для исследуемого образца определяют молекулярную массу (криоскопическим методом), показатель преломления и плотность (пикнометром). Для жидких продуктов плотность и показатель преломления определяют при 20 °С, для твердых или высоковязких продуктов — при 70 °С. Кроме того необходимо знать (определить) содержание в исследуемом продукте серы (в %). [c.205]

    Метод определения плотности пикнометром основан на сравнении массы продукта, взятого в определенном объеме, с такой же по объему массой воды при одинаковой температуре. Точность метода 0,0001 г/см . [c.283]

    Применение метода n-d-M требует определения плотности с точностью от 0,0001 до 0,0002. Если для такого определения не имеется точных весов Мора—Вестфаля, то наилучшим методом является определение плотности пикнометром. Этот метод заключается в сравнении весов одинаковых объемов подлежащей исследованию жидкости и воды. Как известно, объем пикнометров вычисляют на основании разности в весе пикнометра, наполненного водой известной температуры, и пустого пикнометра плотность можно высчитать, зная вес пикнометра, наполненного исследуемой жидкостью с поправкой на взвешивание в воздухе (на приведение веса к пустоте). [c.439]

    Теред определением плотности пикнометр очень тщательно моют и хорошо просушивают. Подготовленный таким образом пикнометр взвешивают на аналитических весах с точностью щ четвертого знака после запятой. Взвешенный пикнометр запол- [c.163]

    Определение плотности пикнометром. Пикнометр лре дставляет собой небольшую стекляиную колбу с высоким узким горлом, на которой имеется черта, указывающая объем пикнометра. Форма п объем ни кеаметрав могут быть различны и зависят от цели их (применения. [c.26]

    Так как большая часть весов Вестфаля-Мора дает показания а при впределении плотности пикнометром также получают пересчета [c.43]

    Анализ бензинового дистиллята (нсочищеиного крекипг-беи-зина). Для крекинг-бензина определяют плотность (пикнометром), фракционный состав (по ГОСТ 2177—66), содержание фактических смол, йодное число (по ГОСТ 2070—55). [c.123]

    В разделе У11.5 отмечалось, что многослойные адсорбционные смачивающие пленки на твердой поверхности в известной мере сходны с граничными жидкими слоями, несмотря на то, что внешней границей пленок является фаза пара, тогда как граничные слои переходят по мере удаления от твердой подложки в объемную жидкость. Для исследования граничных слоев применяются равновесные и неравновесные методы. К первым относятся измерения плотности (пикнометрия) теплового расширения жидкостей в пористых телах оптической анизотропии граничных слоев сил взаимодействия при равновесном сближении твердых тел с перекрытием граничных слоев. Вторые связаны с измерениями вязкости, скорости течения и диффузии в граничных слоях. Большие достижения в разработке и использовании всех этих методов принадлежат Дерягину, Чураеву и сотр. [c.179]

    Искусственный графит характеризуют по плотности несколькими показателями рентгенографической плотностью, пикнометри-ческой (или истинной) и кажущейся плотностью. [c.14]

    Проба на чистоту с h3SO4 Итого иа одио определение показателей сивушного масла без определения крепости, повторных определений и определения плотности пикнометром [c.173]

    Термография, криоскопия, пикнометрия и дилатометрия. Изучалась температура начала и окончания кристаллизации (термография), молекулярная масса (криоскопия), плотность (пикнометрия), пластичность, прочность и контракция (дилатометрия) некоторых нефтяных парафинов. Данные получены от Э. А. Александровой (Нефтяной институт, г Грозный). [c.120]

    Определение плотности пикнометром. Пикнометр представляет собой полый тонкостенный сосуд объемом 150—300 мл. Перед опытом точно устанавливают его объем (несколько меняющийся в зависимости от температуры) по массе воды, заполняющей сосуд. После просушки определяют массу пикнометра с воздухом, а затем с газом. По разности этих масс определяют 1гассу газа в объеме пикнометра. Плотность газа в нормальных условиях [c.53]

    Барани с сотрудниками [14] разработали метод, соединяющий измерения диффузии, плотности (пикнометр) и вязкости, для определения молекулярного веса диализированной лигносульфоновой кислоты и двух фракций, полученных с 40%-(нера-створимой) и 60%гным (растворимой) выходами, путем осаждения алкоголем. По результатам своих опытов они вычислили молекулярные веса для трех препаратов 3400 400, б000 800 н 800 100, соответственно. [c.216]

    Какие существуют группы смазочиых масел 2. Как определяют воду в смазочных маслах по методу Днна и Старка 3. Как определяют плотность смазочных масел с помощью ареометра 4. Как определяют плотность пикнометром 5. Как определяют температуру вспышки н воспламенения  [c.312]

    Определение относительной плотности пикнометром. Достоин-стиами этого метода являются большая точность (до четвертого 1мака) и возможность определения плотности при наличии небольшого количества вещества. [c.61]

    При определении плотности пикнометром необходимо 1) строго под-держиватыемпературу в термостате 2) при доведении у ровня жидкости в пикнометре до метки при термостатировании не допускать изменения температуры продукта в горле 3) при внесении масла в пикнометр использовать воронку с длинным концом, чтобы не испачкать горло. [c.31]

    Атом- Эле- Плотность рентгеновская 3 Плотность пикнометри- ческая Изменение плотности Примечание Литера-  [c.68]

    Плотность формалина определяют денсиметром по ГОСТ 9884—61. При этом необходихмо помнить, что точность замеров во многом зависит от состояния денсиметра. Поэтому применяемые денсиметры следует прокалибровать по эталонному или проверить путем параллельного определения плотности пикнометром с последующим пересчетом по ГОСТ 9884—61. Показатель преломления определяют по ГОСТ 9884—61. Преимущество вышеизложенного метода заключается в быстроте анализа и хорошей воспроизводимости результатов. [c.8]

    При выполнении расчетов перегонки и ректификации наряду с фракционным составом нефтяных остатков необходимо знать плотность и молекулярную массу узких франций. Оценка применимости известных зависимостей с целью выбора наиболее надежных из них была выполнена сопоставлением экспериментальных и расчетных данных. Для получения экспериментальных данных по выходу, плотности и молекулярной массе фракций, выкипающих выше 500°С, на пилотной установке ЛВТ из мазутов сернистых и высокосернистых нефгей были выделены вакуумные газойли, выкипащие до 560-580°С. Фракционный состав по ИТК их был определен на аппарате с числом теоретических тарелок 5. Узким фракциям была определена плотность пикнометром и молекулярная масса криоскопическим методом. [c.89]

chem21.info

Определение плотности пикнометром

 

Для определения плотности применяют стеклянные пикнометры с меткой и капиллярной трубкой различной емкости.

 

 

Рисунок 1. Пикнометры

 

Каждый конкретный пикнометр характеризуется так называемым ''водным числом'', т.е. массой воды в объеме данного пикнометра при 20°С. Перед определением водного числа пикнометр промывают последовательно хромовой смесью, дистиллированной водой, этиловым спиртом и сушат. Чистый и сухой пикнометр взвешивают с точностью до 0,0002 г.

С помощью пипетки наполняют пикнометр дистиллированной свежекипяченой и охлажденной до комнатной температуры водой (пикнометры с меткой – выше метки, а капиллярные – доверху). Затем пикнометр с водой термостатируют при 20 ± 0,1°С в течение 30 мин, удерживая пикнометр в термостате на пробковом поплавке. Когда уровень вод в шейке пикнометра перестанет изменяться, отбирают избыток воды пипеткой или фильтровальной бумагой, вытирают шейку пикнометра внутри и закрывают пробкой. Уровень водыв пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. В капиллярных пикнометрах избыток воды из капилляра отбирают фильтровальной бумагой. Пикнометр с установленным уровнем воды при 20 ± 0,1°С тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

Водное число m пикнометра вычисляют по формуле:

 

m = m2 – m1

где m2 и m1 – масса пикнометра соответственно с водой и пустого, г.

Водное число пикнометра проверяют обязательно после 20 определений плотности нефти (нефтепродукта).

Плотность нефти (нефтепродукта) с вязкостью при 50°С не более 75 мм2/с определяют следующим образом. Сухой и чистый пикнометр наполняют с помощью пипетки анализируемой нефтью (нефтепродуктом) при 18 – 20°С (пикнометр с меткой – немного выше метки, а капиллярный – доверху), стараясь не замазать стенки пикнометра.

 

Затем пикнометр с нефтью(нефтепродуктом) закрывают пробкой и термостатируют при 20 ± 0,1°С до тех пор, пока уровень нефти (нефтепродукта) не перестанет изменяться. Избыток нефти (нефтепродукта) отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой. Уровень нефти (нефтепродукта) в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. Пикнометр с установленным уровнем вынимают из термостата, тщательно вытирают и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

''Видимую'' плотность r' анализируемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

 

r' = (m3 – m1)/m

где m3 – масса пикнометра с нефтью (нефтепродуктом), г; m1 – масса пустого пикнометра, г; m – водное число пикнометра, г.

''Видимую'' плотность пересчитывают в плотность по формуле:

 

= (0,99823 – 0,0012) r' + 0,0012 = 0,99703r' + 0,0012

 

 

где 0,99823 – значение плотности воды при 20°С; 0,0012 – значение плотности воздуха 20°С и давлении 0,1 МПа (760 мм рт.ст.).

Для получения плотности анализируемой нефти (нефтепродукта) поправку вычитают из значения ''видимой'' плотности. Расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,0004.

Плотность нефти с вязкостью при 50°С более 75 мм2/с и нефтепродуктов твердых при комнатной температуре определяют в пикнометре с меткой. Сухой и чистый пикнометр наполняют примерно наполовину нефтью (нефтепродуктом) так, чтобы не замазать его стенки. При наполнении пикнометра очень вязким нефтепродуктом последний предварительно нагревают до 50 – 60°С. После заполнения пикнометра примерно наполовину его нагревают в термостате до 80 –

 

100°С (в зависимости от вязкости нефтепродукта) в течение 20 – 30 мин для удаления пузырьков воздуха и затем охлаждают до 20°С.

Если нефтепродукт при комнатной температуре находится в твердом состоянии (например, остаточный или окисленный битум), пикнометр заполняют примерно до половины мелкими кусочками нефтепродукта и затем термостатируют при температуре на 10°С выше его температуры плавления, но не ниже 100°С, для удаления воздуха и полного расплавления. Затем пикнометр охлаждают до 20°С, вытирают и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

После этого пикнометр с нефтепродуктом заполняют дистиллированной водой и термостатируют при 20 ± 0,1°С до тех пор, пока уровень воды не перестанет изменяться. Избыток воды отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой и вытирают шейку пикнометра внутри. Уровень воды в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. Пикнометр вынимают из термостата, тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

''Видимую'' плотность анализируемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

r' =(m3 – m1)/[m – (m4 – m3)]

 

где m4 – масса пикнометра с нефтепродуктом и водой, г; m3 – масса пикнометра с нефтепродуктом, г; m1 – масса пустого пикнометра, г; m – водное число пикнометра, г.

Полученное значение ''видимой'' плотности пересчитывают в плотность . Расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,0008.

Следует иметь в виду, что результаты определения плотности искажаются при наличии в исходной пробе нефти (нефтепродукта) воды и механических примесей.

 

Определение плотности ареометром (нефтеденсиметром)

Приборы, реактивы:

Ареометр

Цилиндр стеклянный или металлический диаметром ≥5 см

Керосин

Ареометром определяют плотность нефтей, светлых и темных нефтепродуктов и масел, имеющих вязкость при 50˚С не более 200 мм2/с, а также более вязких нефтепродуктов, не выделяющих осадка при разбавлении. Определение плотности летучих нефтепродуктов (например, петролейного эфира, газового конденсата) ареометром не рекомендуется.

Ареометры подбирают таким образом, чтобы при погружении в анализируемые нефти (нефтепродукты) они не тонули и не всплывали бы выше той части, где нанесена градуировочная шкала плотности. Определение плотности ареометром основано на законе Архимеда.

 

Рисунок 2. Определение плотности ареометром

 

Перед определением плотности анализируемую пробу нефти (нефтепродукта) выдерживают при температуре окружающей среды с тем, чтобы проба приняла эту температуру.

Плотность нефти (нефтепродукта) с вязкостью при 50˚С не более 200 мм2/с определяют ареометром следующим образом. В чистый сухой стеклянный (или металлический) цилиндр диаметром не менее 5 см, установленный на прочной подставке, осторожно по стенке или по стеклянной палочке наливают нефть (нефтепродукт) с таким расчетом, чтобы при погружении ареометра анализируемая проба не переливалась через края цилиндра. (рис.2)Затем чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в нефть (нефтепродукт), держа его за верхний конец. После того как ареометр установится, и прекратятся его колебания, проводят отсчет значения плотности по верхнему краю мениска. При этом глаз исследователя должен находиться на уровне мениска. Одновременно определяют температуру нефти (нефтепродукта) по термометру ареометра или дополнительному термометру (ареометры бывают с термометром и без термометра).

Отсчет по шкале ареометра дает плотность нефти (нефтепродукта) при температуре анализа. Для приведения найденной плотности к плотности при нормальной температуре пользуются формулой: = - . В зависимости от типа ареометра расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,001 - 0,002.

Для определения плотности высоковязких нефтей и нефтепродуктов, имеющих вязкость при 50˚C более 200 мм2/с, их необходимо предварительно разбавить керосином. Вязкие нефти (нефтепродукты) разбавляют точно равным объемом керосина с известной плотностью. Если плотность керосина неизвестна, её можно определить тем же ареометром.

Плотность анализируемой вязкой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

,

где - плотность смеси; - плотность керосина.

В зависимости от типа ареометра расхождение между параллельными определениями плотности вязких нефтей и нефтепродуктов не должно превышать 0,004 - 0,008. [ОЛ10-11].

Контрольные вопросы:

 

1. Дайте определение плотности.

2. Какова зависимость от t ?

3. Какими методами определяют в экспериментальных условиях? Назовите их преимущества и недостатки.

4. Что такое “водное число” пикнометра, по какой формуле его определяют?

5. На каком законе основан ареометрический метод определения плотности нефти?

6. Как определяют высоковязких нефтей и нефтепродуктов ареометром?

Лабораторная работа № 2

 

site-to-you.ru

Лабораторная работа №6 Определение плотности нефтепродукта пикнометром

Цель работы:научиться определять плотность нефтепродукта пикнометрическим методом.

I Теоретическая часть

Плотность это масса единицы объёма при определённой температуре.

p = m/ V , кг/м3

Стандартной температурой, при которой определяется плотность нефти и нефтепродуктов, является 20оС. Чаще всего используют относительную плотность – это плотность вещества при температуре 20о С относительно плотности воды при температуре 4о С, а плотность воды при этой температуре равняется 1 г/см 3 или 1000 кг/м3.

P420 = pn20/pв4; в США р1515;

Плотность зависит от температуры (с повышением температуры плотность снижается). Зависимость эта имеет линейный характер и описывается уравнением:

Рt = р420 – a(t-20),

где Рt – относительная плотность при температуре анализа, р420 –относительная плотность при 20о С, a – средняя температурная поправка плотности на 1 град. С; t – температура, о С. при которой проводится анализ.

Эта зависимость строго справедлива в интервале температур от 0 до 50оС.

Плотность является важным показателем для классификации нефтей, для оценки эксплуатационных свойств топлив и масел.

II Приборы, реактивы, материалы

1.Пикнометры, вместимостью 5,10 мл – 2 шт.

2. Термостат.

3.Пипетка с оттянутым концом.

4. Бумага фильтровальная.

5. Пробковый поплавок.

6.Хромовая смесь.

7. Вода дистиллированная.

8. Этиловый спирт.

9. Образец нефтепродукта.

10. Весы аналитические.

III Методика определения

1. Пикнометр последовательно промывают хромовой смесью, дистилированной водой, спиртом и сушат в сушильном шкафу.

2. Чистый и сухой пикнометр взвешивают с точностью до 0,0001 г.

3. Пикнометр наполняют свежепрокипячённой и охлаждённой до комнатной температуры (18-20 оС) дистилированной водой немного выше метки (с помощью пипетки с оттянутым концом).

4. Пикнометр выдерживают в термостате при температуре 20 оС в течение 30 минут, удерживая пикнометр в термостате на пробковом поплавке. Когда уровень воды в шейке пикнометра перестанет изменяться, отбирают избыток воды с помощью полоски фильтровальной бумаги или пипеткой, вытирают шейку пикнометра и закрывают пробкой. Уровень воды устанавливают по верхнему краю мениска.

5. Пикнометр с установленным уровнем воды тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0001 г.

6. Вычисляют водное число пикнометра по формуле:

m = m2 – m1,

где m2 -масса пикнометра с водой, г;

m1 - масса пустого пикнометра, г.

Водное число пикнометра обязательно проверяют после 20 определений плотности нефти (нефтепродукта).

7. После установления водного числа из пикнометра удаляют воду, пикнометр высушивают и взвешивают с точностью до 0,0001 г.

8. Сухой и чистый пикнометр наполняют с помощью пипетки испытуемым нефтепродуктом при 20 о С, стараясь не замазать изнутри шейку термометра, немного выше метки. Затем пикнометр закрывают пробкой и термостатируют при 20оС до тех пор, пока уровень нефтепродукта не перестанет изменяться (около 30 минут). Избыток отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой. Уровень нефтепродукта в пикнометре устанавливают по верхнему мениску.

9. Пикнометр с установленным уровнем вынимают из термостата, тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0001 г.

IV Лабораторный журнал

Масса пикнометра, г Водное число Масса пикнометра с нефтепродуктом, г Масса нефтепродукта, г Видимая плотность, г/см3 Истинная плотность, г/см3
пустого с водой
m1 m2 m m4 m3 d! d420

V Расчётная часть

1. Определяют водное число пикнометра: m = m2 – m1;

2. Определяют массу нефтепродукта: m3 = m4 – m1;

3. Определяют видимую плотность нефтепродукта: d! = m3/m

4. Определяют истинную плотность нефтепродукта по формуле:

d420 = d! (0?99823-0,0012) + 0,0012 или d420 = 0,99703* d! +0,0012,

где 0,0099823 – значение плотности воды при 20оС;

0,0012 – значение плотности воздуха при 20оС и давлении 760мм.рт.ст.

Расхождения между параллельными определениями плотности не должны превышать 0,0004.

VI Вывод

Вопросы для самоконтроля:

1. Дать определение плотности.

2. В каких единицах измеряется абсолютная плотность?

3. Что такое относительная плотность?

4. На какие типы подразделяются нефти по плотности?

5. От каких факторов зависит плотность нефти и нефтепродуктов?

6. Для чего необходимо знать величину плотности нефти?

7. Как изменяется плотность с изменением температуры?

student2.ru

Методика определения плотности нефти пикнометром

Метод определения плотности пикнометрами (рисунок 4) основан на сравнении массы определенного объема испытуемой нефти с массой такого же объема воды при одинаковой температуре. Пикнометрический метод самый точный, но более длительный по сравнению с другими методами. Определение плотности пикнометрами осуществляют при 20 0С, поэтому применяют термостатирование пикнометра с водой и нефтью.

"Видимую" плотность нефти, определяемую пикнометром, вычисляют по формуле:

, (8)

где m3 - масса пикнометра с нефтью, г;

m2 - масса сухого чистого пикнометра, г;

m1 - масса пикнометра с водой, г.

Разница (m1 - m2) также называется водным числом пикнометра, которое может быть определено для него заранее.

Перед определением необходимо взвесить на аналитических весах с точностью до 0,0002 г вес чистого сухого пикнометра m2 (рис. 4) с известным водным числом.

Рисунок 4 - Пикнометр

При помощи пипетки сухой пикнометр наполняют нефтью несколько выше метки, закрывают пробкой и помещают в водяной термостат с температурой 20 0,20С на 15-20 мин. Затем держа пикнометр за бумажный хомуток, удаляют избыток нефтепродукта, установив его уровень по нижнему краю мениска согласно метке пикнометра (для светлых нефтепродуктов уровень – по верхнему краю мениска). После этого пикнометр вытирают досуха и взвешивают на аналитических весах. Далее расчет проводится по формулам (5) - (8).

Вязкость нефти

Вязкость является важнейшей физической константой, характеризующей эксплуатационные свойства нефтей и нефтепродуктов, в частности, прокачиваемость нефти по трубопроводам. Чтобы оценить эффективность подогрева нефти для перекачки, вязкость ее определяют при температурах 20 и 500С. Вязкость нефти тем больше, чем выше ее относительная плотность и меньше содержание в ней "светлых" нефтепродуктов (особенно бензина). Однако при равных этих показателях вязкость нефтей с изменением температуры может изменяться по-разному в зависимости от их группового химического состава.

Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость [7].

Динамическая вязкость μ – сила сопротивления, оказываемая жидкостью такому перемещению ее частиц, при котором 2 слоя жидкости площадью 1 м2, находящиеся на расстоянии 1 м, перемещаются со скоростью относительно друг друга 1 м/с. Единицы измерения: 10 Пз = 1 Па·с.

Определение динамической вязкости производится на ротационных вискозиметрах с коаксиальными измерительными устройствами (типа "Реотест"). В стакан с термостатируемой средой помещается металлический шпиндель, подвешенный на пружине. При вращении пружины двигателем "Реотеста" среда создает сопротивление перемещению внутри нее шпинделя. И это сопротивление (то есть вязкость) измеряется посредством измерения напряжения, возникшего на пружине.

Кинематическая вязкость ν выражается формулой:

(9)

Единицы измерения: 1 сСт = 1 мм2/c = 10−6 м2/c.

Кинематическую вязкость определяют в стёклянных вискозиметрах специальной конструкции, снабженных калибровочными капиллярами (вискозиметры Кеплера или ВПЖ).

Для многих нефтепродуктов нормируется так называемая условная вязкость, определяемая в металлических вискозиметрах Энглера. Эта величина выражается в условных градусах (ВУ° - вязкость условная), а не в абсолютных величинах.

Условной вязкостью называется отношение времени истечения из вискозиметра типа ВУ 200 мл испытуемого нефтепродукта при температуре испытания ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20°С (вязкость воды при 20,20С равна 1 мПа·с).

Условная вязкость (ВУ°) при температуре измерения определяется по формуле 1.8:

, (10)

где - время истечения нефтепродукта при данной температуре; - водное число вискозиметра или время истечения воды при температуре 20 0С.

Между условной и кинематической вязкостью установлена эмпирическая зависимость:

, мм2/с (11)

Для нефти, как правило, измеряют динамическую и условную вязкость. Кинематическая вязкость в стеклянных вискозиметрах замеряется для нефтепродуктов.

Методика определения условной вязкости.

Перед определением вязкости нефтепродукт обезвоживают и фильтруют через мелкую сетку (550-660 отверстий на 1 см2). В промытый легким бензином и высушенный воздухом вискозиметр (рисунок 5) при закрытом сточном отверстии заливают нефть немного выше остриев штифтов, имеющихся в резервуаре вискозиметра. В ванну вискозиметра наливают воду и нагревают на 2-3°С выше заданной температуры определения вязкости.

Когда нефть приняла нужную температуру, не изменяющуюся в течение 5 мин более чем на 0,2°С, немного приподнимают немного стержень, открывают сточное отверстие вискозиметра и сливают избыток нефти до обнаружения остриев всех трех шрифтов.

Если перед началом эксперимента нефть налита выше уровня штифтов, то больший столб жидкости будет создавать большее давление на вытекающую нефть и, следовательно, время ее истечения будет меньше истинного. Соответственно, налив в вискозиметр меньшее количество нефти, будет получено большее значение времени истечения.

Вискозиметр с отрегулированным количеством нефти закрывают крышкой и под сточное отверстие ставят сухую измерительную колбу для вискозиметра Энглера.

Рисунок 5 - Вискозиметр для определения

условной вязкости:

1 — латунный резервуар; 2 — внешний сосуд;

3 — выходное отверстие; 4 — термометр; 5 — штифты;

6 — стержень; 7 — мешалка; 8 — трубка;

9 — установочные винты; 10 — треножник.

Нефть непрерывно перемешивают термометром, осторожно вращая крышку прибора, в которую вставлен термометр. После установления температуры определения, следует выждать 5 мин, затем быстро вынуть стержень с одновременным включением секундомера. Секундомер останавливают, когда уровень нефти в измерительной колбе достигнет метки, соответствующей 200 мл. Время истечения отсчитывается с точностью до 0,2 с.

По заданию преподавателя условную вязкость определяют при одной или нескольких температурах - 20, 40, 60, 80, 100 0С и по этим данным строят кривую зависимости вязкости от температуры и делают вывод о характере её изменения. Также следует по формуле (11) перевести полученные значения условной вязкости в кинематическую.

student2.ru