Prüfmethode für die Oberflächenspannung von Erdölprodukten und Wasser
Die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit ist die Spannung, die entlang einer beliebigen Grenze auf der Flüssigkeitsoberfläche wirkt, die durch das Ungleichgewicht der molekularen Anziehungskraft in der Oberflächenschicht der Flüssigkeit verursacht wird.die Flüssigkeitsoberfläche verhält sich wie eine dehnbare elastische Folie, die dazu neigt, sich auf die minimale Fläche zu verengen.
Sie wird dadurch verursacht, dass der Abstand zwischen den Molekülen auf der Flüssigkeitsoberfläche größer ist als der Abstand zwischen den Molekülen innerhalb der Flüssigkeit.Dadurch werden die Oberflächenmoleküle einer Anziehungskraft ausgesetzt, die auf das Innere der Flüssigkeit zeigtHäufige Beispiele sind Wassertropfen, die eine kugelförmige Form bilden, und kleine Insekten, die auf der Wasseroberfläche laufen können.
Zweck des Experiments:
Beurteilung der Ölqualität Beurteilung der Konzentration von Verunreinigungen (z. B. oberflächenaktiven Stoffen) im Öl durch den Wert der Oberflächenspannung, um indirekt die Ölreinheit widerzuspiegeln.
Optimierung von Prozessparametern Anpassung von Parametern wie Absetzzeit und Temperatur während des Ölraffinationsprozesses zur Verbesserung der Effizienz der Öl-Wasser-Trennung.
Vorbeugung von Ausrüstungsfehlern Eine ungewöhnliche Spannung der Oberfläche kann auf die Gefahr von Kolloid- und Asphaltenablagerungen hindeuten, die eine vorherige Reinigung oder Prozessanpassung erfordern.
Die Spannung der Oberfläche ändert sich während des ersten Alterungsstadiums rasch, wodurch die Schlammbildung schnell beurteilt werden kann.
Sicherstellung der Sicherheit der AusrüstungBeispielsweise wird die verringerte Spannung der Oberfläche des Transformatoröls zu einer Anfälligkeit für Wasserabsorption führen, was seine Isolierleistung beeinträchtigt.
Versuchsinstrumente und Proben
Versuchsproben: Erdölprodukte, Wasser
Versuchsinstrument:SH107 Automatisches Schnittstellenspannungsmessgerät, entspricht der Norm GB/T6541.
Prüfmethode
I. Probenahme und Vorbereitung
Verwenden Sie eine trockene Spritze oder Pipette, um eine angemessene Menge der zu prüfenden Ölprobe zu entnehmen, um eine Sekundärkontamination oder die Einführung von Luftblasen zu vermeiden.
In die Prüfzelle wird deionisiertes Wasser mit einem Volumen injiziert, das ausreicht, um den Betriebsbereich des Rings abzudecken.
Temperaturregelung: Starten Sie die Thermostateinrichtung und stabilisieren Sie die Umgebungstemperatur auf den eingestellten Wert (z. B. 20°C).Der Betrieb wird erst fortgesetzt, wenn sich die Temperaturschwankung stabilisiert hat..
II. Verfahren zur Messung der Spannung der Oberfläche
Schnittstellenbildung: Die Ölprobe wird langsam in die Prüfzelle injiziert, um sie mit deionisiertem Wasser in Berührung zu bringen und so eine klare und stabile Öl-Wasser-Schnittstelle zu bilden.
Ringverfahren: Vertikal in die Öl-Wasser-Schnittstelle eintauchen, wobei sichergestellt wird, dass die Ebene des Rings parallel zur Schnittstelle liegt.Erfassen der aufwärtsziehende Kraft (verursacht durch Spannung) auf dem Ring an der Schnittstelle über den Instrumentensensor ausgeübt. Der Wert wird nach der Stabilisierung der Zugkraft aufgezeichnet und die Messung zweimal bis dreimal wiederholt, um die Genauigkeit zu verbessern.
Datenerfassung: Nach jeder Messung werden sofort der Zugkraftwert und die Umgebungstemperatur erfasst.Reinigen Sie den Ring erneut und wiederholen Sie die oben genannten Schritte.
III. Ergebnisberechnung und Berichterstattung
Berechnung der Oberflächenspannung: Auf der Grundlage des vom Gerät erzeugten Zugkraftwerts und in Kombination mit den geometrischen Parametern des Rings (z. B. Umfang)die Daten in die Standardformel zur Berechnung des Spannungskoeffizienten der Oberfläche einfügen.
Beispielformel (vereinfacht): Oberflächenspannung = Zugkraft × Korrekturfaktor / Ringumfang
Versuchsergebnisse:
Das Versuchsergebnis beträgt 32,5 mN/m (Millinewtons pro Meter), was die Intensität der intermolekularen Kräfte an der Öl-Wasser-Schnittstelle widerspiegelt.Dieser Wert entspricht dem in der Standardliteratur gemeldeten typischen Bereich (30~35 mN/m) für ähnliche Ölerzeugnisse., um die Zuverlässigkeit des Experiments zu überprüfen.