Phương pháp thử nghiệm cho độ căng bề mặt của các sản phẩm dầu mỏ và nước
Căng thẳng bề mặt của chất lỏng là căng thẳng hoạt động dọc theo bất kỳ ranh giới nào trên bề mặt chất lỏng, gây ra bởi sự mất cân bằng của lực hấp dẫn phân tử trong lớp bề mặt của chất lỏng.bề mặt chất lỏng cư xử như một bộ phim đàn hồi kéo dài, có xu hướng co lại với diện tích bề mặt tối thiểu.
Nó gây ra bởi thực tế là khoảng cách giữa các phân tử trên bề mặt chất lỏng lớn hơn so với khoảng cách giữa các phân tử bên trong chất lỏng.Điều này làm cho các phân tử bề mặt phải chịu một lực hấp dẫn hướng vào bên trong chất lỏngCác ví dụ phổ biến bao gồm giọt nước hình thành hình cầu và côn trùng nhỏ có thể đi bộ trên bề mặt nước.
Mục đích của thí nghiệm:
Đánh giá Chất lượng Sản phẩm Dầu Đánh giá nồng độ tạp chất (như các chất hoạt tính bề mặt) trong dầu thông qua giá trị căng giao diện, để phản ánh tính tinh khiết của dầu.
Tối ưu hóa các thông số quy trìnhHướng dẫn điều chỉnh các thông số như thời gian lắng đọng và nhiệt độ trong quá trình tinh chế dầu để cải thiện hiệu quả tách dầu-nước.
Ngăn ngừa các lỗi thiết bịCăng thẳng giao diện bất thường có thể chỉ ra nguy cơ lắng đọng các chất colloid và asphaltene, đòi hỏi phải làm sạch trước hoặc điều chỉnh quy trình.
Theo dõi lão hóa dầuCăng thẳng giao diện thay đổi nhanh chóng trong giai đoạn lão hóa ban đầu, có thể được sử dụng để đánh giá nhanh xu hướng hình thành bùn.
Đảm bảo an toàn thiết bịVí dụ, căng thẳng giao diện giảm của dầu biến áp sẽ làm cho nó dễ bị hấp thụ nước, làm suy giảm hiệu suất cách nhiệt của nó.
Các dụng cụ thử nghiệm và mẫu
Các mẫu thử nghiệm:Sản phẩm dầu mỏ, nước
Thiết bị thử nghiệm:SH107 Máy đo căng thẳng giao diện tự động, phù hợp với tiêu chuẩn GB/T6541.
Phương pháp thử nghiệm
I. Lấy mẫu và chuẩn bị
Sử dụng một ống tiêm hoặc ống hút khô để lấy một lượng thích hợp của mẫu dầu để được thử nghiệm, tránh nhiễm trùng thứ cấp hoặc đưa ra bong bóng không khí.
Tiêm nước phi ion hóa vào tế bào thử với khối lượng đủ để bao phủ phạm vi hoạt động của vòng.
Kiểm soát nhiệt độ: Bắt đầu thiết bị nhiệt điều hòa và ổn định nhiệt độ môi trường xung quanh đến giá trị được đặt (ví dụ: 20 °C).Tiếp tục với hoạt động chỉ sau khi biến động nhiệt độ đã ổn định.
II. Quá trình đo căng thẳng giao diện
Sự hình thành giao diện: Chậm chóng tiêm mẫu dầu vào tế bào thử nghiệm để làm cho nó tiếp xúc với nước phi ion hóa, tạo thành một giao diện dầu-nước rõ ràng và ổn định.
Phương pháp hoạt động bằng vòng: Nhắm vòng đo theo chiều dọc vào giao diện dầu-nước, đảm bảo rằng mặt phẳng của vòng song song với giao diện.Phát hiện lực kéo lên (được gây ra bởi căng thẳng) được thực hiện trên vòng tại giao diện thông qua cảm biến thiết bị. ghi lại giá trị sau khi lực kéo ổn định, và lặp lại phép đo 2 ⁄ 3 lần để cải thiện độ chính xác.
Ghi dữ liệu: Ghi ngay giá trị lực kéo và nhiệt độ môi trường xung quanh sau mỗi phép đo. Nếu dữ liệu bất thường (ví dụ: biến động quá mức),làm sạch chiếc nhẫn một lần nữa và lặp lại các bước trên.
III. Tính toán và báo cáo kết quả
Tính toán nén giao diện: Dựa trên giá trị lực kéo được thiết bị phát ra và kết hợp với các thông số hình học của vòng (ví dụ: chu vi),thay thế dữ liệu vào công thức tiêu chuẩn để tính tỷ lệ căng giao diện.
Ví dụ công thức (đơn giản hóa): Năng suất giao diện = lực kéo × nhân tố điều chỉnh / vòng tròn vòng tròn
Kết quả thử nghiệm:
Kết quả thí nghiệm là 32,5 mN / m (millinewtons mỗi mét), phản ánh cường độ lực liên phân tử tại giao diện dầu-nước.Giá trị này phù hợp với phạm vi điển hình (30-35 mN/m) cho các sản phẩm dầu tương tự được báo cáo trong tài liệu tiêu chuẩn, xác minh độ tin cậy của thí nghiệm.