Μέθοδος δοκιμής για επιφανειακή τάση προϊόντων πετρελαίου και νερού
Η επιφανειακή τάση ενός υγρού είναι η τάση που δρα κατά μήκος οποιουδήποτε ορίου στην επιφάνεια του υγρού, η οποία προκαλείται από την ανισορροπία της μοριακής έλξης στο επιφανειακό στρώμα του υγρού. Με απλά λόγια, η υγρή επιφάνεια συμπεριφέρεται σαν μια τεντωμένη ελαστική μεμβράνη, τείνει να συστέλλεται στην ελάχιστη επιφάνεια.
Προκαλείται από το γεγονός ότι η απόσταση μεταξύ των μορίων στην επιφάνεια του υγρού είναι μεγαλύτερη από αυτή μεταξύ των μορίων μέσα στο υγρό. Αυτό αναγκάζει τα επιφανειακά μόρια να υπόκεινται σε μια ελκτική δύναμη που δείχνει προς το εσωτερικό του υγρού, δημιουργώντας έτσι μια συσταλτική δύναμη. Συνηθισμένα παραδείγματα περιλαμβάνουν σταγονίδια νερού που σχηματίζουν σφαιρικό σχήμα και μικρά έντομα που μπορούν να περπατήσουν στην επιφάνεια του νερού.
Σκοπός του πειράματος:
Αξιολογήστε την ποιότητα του προϊόντος πετρελαίου Κρίνετε τη συγκέντρωση ακαθαρσιών (όπως επιφανειοδραστικές ουσίες) στο λάδι μέσω της τιμής διεπιφανειακής τάσης, έτσι ώστε να αντικατοπτρίζεται έμμεσα η καθαρότητα του λαδιού.
Βελτιστοποίηση παραμέτρων διεργασίας Καθοδηγήστε την προσαρμογή παραμέτρων όπως ο χρόνος καθίζησης και η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διύλισης λαδιού για τη βελτίωση της απόδοσης διαχωρισμού λαδιού-νερού.
Αποτρέψτε τις βλάβες του εξοπλισμού Η μη φυσιολογική διεπιφανειακή τάση μπορεί να υποδηλώνει τον κίνδυνο εναπόθεσης κολλοειδούς και ασφαλτενίου, που απαιτεί εκ των προτέρων καθαρισμό ή ρύθμιση της διαδικασίας.
Παρακολούθηση της γήρανσης του λαδιού Η διεπιφανειακή τάση αλλάζει γρήγορα κατά το αρχικό στάδιο γήρανσης, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κριθεί γρήγορα η τάση σχηματισμού λάσπης.
Εξασφαλίστε την ασφάλεια του εξοπλισμούΓια παράδειγμα, η μειωμένη διεπιφανειακή τάση του λαδιού μετασχηματιστή θα το κάνει επιρρεπές στην απορρόφηση νερού, γεγονός που μειώνει τη μονωτική του απόδοση.
Πειραματικά Όργανα & Δείγματα
Πειραματικά δείγματα: Προϊόντα πετρελαίου, νερό
Πειραματικό όργανο：SH107 Αυτόματος μετρητής τάσης διεπαφήςΣυμβατό με το πρότυπο GB/T6541.
Μέθοδος δοκιμής
I. Δειγματοληψία και Παρασκευή
Χρησιμοποιήστε μια στεγνή σύριγγα ή πιπέτα για να λάβετε την κατάλληλη ποσότητα του δείγματος λαδιού που πρόκειται να δοκιμαστεί, αποφεύγοντας τη δευτερογενή μόλυνση ή την εισαγωγή φυσαλίδων αέρα.
Εγχύστε απιονισμένο νερό στην κυψέλη δοκιμής με όγκο επαρκή για να καλύψει το εύρος λειτουργίας του δακτυλίου.
Έλεγχος θερμοκρασίας: Θέστε σε λειτουργία τη θερμοστατική συσκευή και σταθεροποιήστε τη θερμοκρασία περιβάλλοντος στην καθορισμένη τιμή (π.χ. 20°C). Συνεχίστε τη λειτουργία μόνο αφού σταθεροποιηθεί η διακύμανση της θερμοκρασίας.
II. Διαδικασία μέτρησης τάσης διεπαφής
Σχηματισμός διεπαφής: Εγχύστε αργά το δείγμα λαδιού στη δοκιμαστική κυψέλη για να έρθει σε επαφή με απιονισμένο νερό, σχηματίζοντας μια διαυγή και σταθερή διεπαφή λαδιού-νερού.
Μέθοδος δακτυλίου Λειτουργία: Βυθίστε κατακόρυφα τον δακτύλιο μέτρησης στη διεπαφή λαδιού-νερού, διασφαλίζοντας ότι το επίπεδο του δακτυλίου είναι παράλληλο με τη διεπαφή. Ανιχνεύστε την προς τα πάνω δύναμη έλξης (που προκαλείται από τάση) που ασκείται στο δακτύλιο στη διεπαφή μέσω του αισθητήρα οργάνων. Καταγράψτε την τιμή αφού σταθεροποιηθεί η δύναμη έλξης και επαναλάβετε τη μέτρηση 2–3 φορές για να βελτιώσετε την ακρίβεια.
Καταγραφή δεδομένων: Καταγράψτε αμέσως την τιμή της δύναμης έλξης και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος μετά από κάθε μέτρηση. Εάν τα δεδομένα είναι μη φυσιολογικά (π.χ. υπερβολική διακύμανση), καθαρίστε ξανά τον δακτύλιο και επαναλάβετε τα παραπάνω βήματα.
III. Υπολογισμός Αποτελεσμάτων και Αναφορά
Υπολογισμός διεπιφανειακής τάσης: Με βάση την τιμή της δύναμης έλξης που εξάγεται από το όργανο και σε συνδυασμό με τις γεωμετρικές παραμέτρους του δακτυλίου (π.χ. περιφέρεια), αντικαταστήστε τα δεδομένα στον τυπικό τύπο για να υπολογίσετε τον συντελεστή τάσης διεπιφανείας.
Παράδειγμα Τύπου (Απλοποιημένο): Διεπιφανειακή τάση = δύναμη έλξης × Συντελεστής διόρθωσης / Περιφέρεια δακτυλίου
Πειραματικά Αποτελέσματα:
Το πειραματικό αποτέλεσμα είναι 32,5 mN/m (millinewtons ανά μέτρο), το οποίο αντανακλά την ένταση των διαμοριακών δυνάμεων στη διεπιφάνεια λαδιού-νερού. Αυτή η τιμή είναι σύμφωνη με το τυπικό εύρος (30–35 mN/m) για παρόμοια προϊόντα πετρελαίου που αναφέρονται στην τυπική βιβλιογραφία, επαληθεύοντας την αξιοπιστία του πειράματος.