Лекции Лаборант школы (химия). 1 посуда лабораторная

• Название: 1 посуда лабораторная
• Дата: 20.05.2021
• Размер: 1.87 Mb.
• Имя файла: Лекции Лаборант школы (химия).docx
• Тип: Конспект; #207578
• страница: 16 из 39

Определение плотности нефтепродуктов ареометром.

Применение ареометров (нефтеденсиметров) основано на законе Ар- химеда, согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равная весу вы- тесненной жидкости в объеме погруженной части тела. Иногда в среднюю часть ареометра (поплавок) впаивают термометр, ртутный шарик которого одновременно является частично и грузом. За счет груза и симметричной формы ареометр всегда находится в жидкости в вертикальном положении. Ареометры выпускаются с ценой деления шкалы от 0,0005 до 0,006, с тер- мометрами и без термометров.

Вес ареометров подбирается таким образом, чтобы при погружении в испытуемые жидкости они не тонули и не всплывали бы выше той части, где нанесена градуировочная шкала плотности. Таким образом, по закону Архимеда, плавая в жидкости, ареометр будет погружаться на большую глубину в более легкой жидкости и на меньшую в более тяжелой. В равно- весном состоянии по верхнему краю мениска отсчитывают на шкале плот- ность жидкости.



Рис.25. Прибор для определения плотности нефтепродуктов

Методикапроведенияработы.

В стеклянный цилиндр, диаметр которого в два и более раз больше диаметра поплавка ареометра, осторожно по стенке или по стеклянной па- лочке налить испытуемый нефтепродукт, причем в таком количестве, что- бы при погружении в него ареометра уровень жидкости не поднялся выше края цилиндра.

Чистый и сухой ареометр осторожно взять за верхний край и осто- рожно поместить в нефтепродукт.

После того как ареометр установится и прекратятся его колебания, произвести отсчет по верхнему краю мениска. Глаз наблюдателя при этом должен находиться на уровне мениска.

2. Определение вязкости нефтепродуктов

Вязкость, как и плотность, – важный физико-химический параметр, используемый при подсчете запасов нефти, проектировании разработки нефтяных месторождений, выбора способа транспорта и схемы переработ- ки нефти.

Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость. Динамическая вязкость η – это отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости при заданной температуре. Единица из- мерения динамической вязкости паскаль-секунда – Па·с, на практике ис- пользуют обычно мПа·с.

Необходимость определения кинематической и условной вязкости связана с тем, что для определения динамической вязкости требуется ис- точник постоянного давления (постоянно приложенного напряжения) на жидкость. Это условие предопределяет дополнительные технические трудности, сложность воспроизведения и трудоемкость анализа. Кинема- тическая вязкость ν – это отношение динамической вязкости жидкости к плотности при той же температуре: ν = η / ρ.

Единица кинематической вязкости м²/с, на практике используют обычно мм²/с.

Сущность метода определения кинематической вязкости заключает- ся в замене постоянного давления (внешней силы) давлением столба жид- кости, равным произведению высоты столба жидкости, плотности жидко- сти и ускорения силы тяжести. Эта замена привела к значительному упро- щению и распространению метода определения кинематической вязкости в стеклянных капиллярных вискозиметрах.

Определение условной вязкости также основано на истечении жид- кости (как правило, для этих целей используют трубку с диаметром отвер- стия 5 мм) под влиянием силы тяжести. Условная вязкость – отношение времени истечения нефтепродукта при заданной температуре ко времени истечения дистиллированной воды при 20°С. Единица измерения – услов-

ные градусы (°ВУ). Метод определения условной вязкости применяется для нефтепродуктов, дающих непрерывную струю в течение всего испыта- ния и для которых нельзя определить кинематическую вязкость по ГОСТ 33 – 82. Условную вязкость определяют для нефтяных топлив (мазутов).

Определение кинематической вязкости обязательно для таких товар- ных нефтепродуктов, как дизельные топлива и смазочные масла (ньюто- новские жидкости).

Согласно унифицированной программе исследования для нефтей определяют кинематическую (или динамическую) вязкость при темпера- турах от 0 до 50°С (через 10 °С). Для маловязких нефтей определение начинают с 20°С. Для керосиновых дистиллятов определяют кинематиче- скую вязкость при 20 – 40°С. Для дизельных – при 20°С, для масляных – при 40, 50 и 100°С. Для остатков, выкипающих выше 350°С, определяют условную вязкость при 50, 80 и 100°С.

На вязкость нефти и нефтепродуктов существенное влияние оказы- вает температура. С ее понижением вязкость увеличивается. Вязкостно- температурные свойства нефтепродуктов зависят от их фракционного и углеводородного состава. Наименьшей вязкостью и наиболее пологой кри- вой вязкости обладают алифатические углеводороды. Наибольшей вязко- стью и наиболее крутой кривой вязкости – ароматические (особенно би- и полициклические) углеводороды.

Важным эксплуатационным показателем топлив и масел является прокачиваемость. Прокачиваемость моторных топлив и топлив для га- зотурбинных и котельных установок существенно зависит от их вязкости. Например, количество бензина вязкостью 0,65 мм²/с, поступающего в дви- гатель за одну минуту, составляет 100 г, а бензина вязкостью 1,0 мм²/с – 95 г. В технических требованиях на товарные топлива и смазочные масла предусмотрены соответствующие ограничения значения вязкости. Так, топлива для быстроходных дизелей должны иметь кинематическую вяз- кость при 20°С в пределах 1,5 – 6,0 мм²/с.

С понижением температуры высоковязкие нефти, природные биту- мы и остаточные нефтепродукты (мазут, гудрон) могут проявлять анома- лию вязкости, так называемую структурную вязкость. При этом их течение перестает быть пропорциональным приложенному напряжению, т. е. они становятся неньютоновскими жидкостями. Причиной структурной вязко- сти является содержание в нефти и нефтепродукте смолисто- асфальтеновых веществ и парафинов.

Для оценки вязкостно-температурных свойств масел имеются соот- ветствующие зависимости для расчета температурного коэффициента вяз- кости (ТКВ) и индекса вязкости (ИВ).