Определяне на показателя на пречупване с рефрактометър IRF - 22
Устройства, реактиви, материали:
Рефрактометър IRF-454
Стъклена пръчка или пипета
Петролен етер или етилов алкохол
Салфетка без власинки (плат)
Рефрактометърът IRF-22 ви позволява да определите коефициента на пречупване на петролен продукт в диапазона от 1,2 до 2,0 за линия D с точност от ± 2 × 10 - 4. Принципът на действие на рефрактометъра се основава на явлението пълно вътрешно отражение, когато светлината преминава през интерфейса между две среди с различни показатели на пречупване.
Определянето на показателя на пречупване се извършва при дневна или електрическа светлина. Рефрактометърът и светлинният източник са разположени така, че светлината да пада върху входния прозорец на осветяващата призма или върху огледалото, което насочва светлината към входа на измерващата призма. За термостатиране на призмите и изследвания петролен продукт, рефрактометърът е свързан с термостат. Контролът на температурата се извършва с точност от ± 2 ° С.
Преди да започнете работа, сгънете осветлението и почистете повърхността на измерващата призма. Повърхността на призмата се почиства чрез избърсване с чиста, мека салфетка (кърпа) без власинки, навлажнена с петролен етер или алкохол. След това, използвайки дестилирана вода или контролна плоча, проверете подравняването на рефрактометъра при 20 ° C.
След регулиране, върху чиста полирана повърхност на измерващата призма със стъклена пръчка или пипета, внимателно, без да докосвате призмата, нанесете две или три капки от изследвания петролен продукт и спуснете светещата призма. Измерванията на прозрачните петролни продукти се извършват при пропусната светлина, когато тя преминава през отворен прозорец на светещата призма, докато прозорецът на измерващата призма е покрит с огледало. Окулярът е настроен за ясна видимост на целта. Чрез завъртане на огледалата се постига най-доброто осветяване на кантара. Чрез завъртане на долното ръчно колело границата на светлината трябва да се въведе в зрителното поле на окуляра. Горното ръчно колело трябва да се завърта, докато цветът на граничната линия изчезне. Наблюдавайки през окуляра, използвайте долния маховик, за да насочите границата на светлата сянка точно към кръста и прочетете показанията на скалата на показателя на пречупване. Разделение на скалата 1 × 10 - 3. Цели, десети, стотни и хилядни се броят по скала, а десет хилядни се оценяват на око.
За цветни и тъмни петролни продукти се измерват в отразена светлина. [OL10-11].
1. Какво е това? Дайте характеристика.
2. От какви параметри зависи ?
3. Кои са основните източници на светлина, използвани в рефрактометрията?
4. Какви устройства се определят в лабораторни условия?
Лабораторна работа No3
Определяне на вискозитета
Вискозитетът, подобно на плътността, е важен физикохимичен параметър, използван при изчисляване на запасите от нефт, проектиране на разработването на нефтени находища, избор на метод за транспортиране и схема за рафиниране на нефт в химическата наука.
Разграничете динамичния, кинематичния и условния вискозитет. Динамичен вискозитет η е отношението на ефективното напрежение на срязване към градиента на скоростта при дадена температура. Единицата за измерване на динамичния вискозитет е паскал-секунда t-Pa · s; на практика обикновено се използват mPa · s. Реципрочната стойност на динамичния вискозитет чрез измерване на времето на потока на течността през капилярните тръби е формулата на Поазейл:
където P е налягането, при което течността тече от капиляра; V е обемът на течността, течаща през капиляра; τ е времето на потока на течността в обема; L - дължина на капилярите; r - капилярен радиус.
Възникването на необходимостта от определяне на кинематичния и условния вискозитет се дължи на факта, че за определяне на динамичния вискозитет е необходим източник на постоянно налягане върху течността. Това условие предопределя допълнителни технически трудности, сложността на възпроизвеждането и сложността на анализа.
Кинематичен вискозитет ν е съотношението на динамичния вискозитет на течността към плътността при същата температура:
Единицата за кинематичен вискозитет е m 2/s, на практика те обикновено използват mm 2/s.
Същността на метода за определяне на кинематичния вискозитет е да се замени постоянното налягане с налягането на колоната с течност, равно на произведението на височината на колоната на течността, плътността на течността и ускорението на гравитацията. Тази подмяна доведе до значително опростяване и разширяване на метода за определяне на кинематичния вискозитет в стъклените капилярни вискозиметри.
Определянето на относителния вискозитет също се основава на потока на течността (през тръба с диаметър на отвора 5 mm) под влияние на гравитацията. Условен вискозитет е отношението на времето на изтичане на нефтения продукт при дадена температура към времето на изтичане на дестилирана вода при 20 ° C. Единицата за измерване е конвенционалните градуси (˚ВУ). Методът за определяне на относителния вискозитет се използва за нефтени продукти, които дават непрекъснат поток по време на цялото изпитване и за които кинематичният вискозитет не може да бъде определен съгласно GOST 33-82. условен вискозитет се определя за петролни горива (мазути).
Определянето на кинематичен вискозитет е задължително за такива продавани петролни продукти като дизелови горива и смазочни масла (нютонови течности). За определяне на динамичния вискозитет на течните петролни продукти с вискозитет от 1 до 6 · 10 3 Pa · s се използва автоматичен капилярен вискозиметър. динамичният вискозитет на естествения битум, тежките масла и петролните продукти се определя в ротационни вискозиметри.
В ОНД маслата се подразделят на три класа по динамичен вискозитет в резервоарни условия: с нисък (под 5 mPa · s), увеличен (5-30 mPa · s) и висок (над 30 mPa · s) вискозитет. Масла с вискозитет до 30-50 mPa · s се получават ефективно по традиционни методи (естествен режим, конвенционално наводняване). За производството на високо вискозитетни масла е необходимо да се използват термични, физико-химични и други методи за въздействие върху резервоара за масло (например впръскване на пара, горене на място, инжектиране на сярна киселина). Горната граница на вискозитет на високо вискозитетното масло е 10000 mPa · s Световният конгрес за петрол препоръча да се разделят въглеводородните суровини на нефт и естествен битум въз основа на тази вискозитетна стойност. Вискозитетът на естествения битум е десетки и стотици пъти по-висок от вискозитета на конвенционалния битум.
Съгласно единната програма за изследване на масла, кинематичният (или динамичен) вискозитет се определя при температури от 0 до 50 ˚С. За масла с нисък вискозитет кинематичният вискозитет се определя при 20 и -40 ° C.
Температурата има значителен ефект върху вискозитета на петрола и петролните продукти. С намаляването на вискозитета се увеличава. Вискозитетно-температурните свойства на петролните продукти зависят от техния фракционен и въглеводороден състав. Алифатните въглеводороди имат най-ниския вискозитет и най-плоската крива на вискозитет. Кривата с най-висок вискозитет и най-стръмен вискозитет са ароматните (особено биполициклични) въглеводороди.
Важен показател за ефективността в хемотологията на горивата и маслата е изпомпваемостта. Изпомпваемостта на моторните горива и горивата за газотурбинни и котелни инсталации зависи значително от техния вискозитет. Например количеството бензин с вискозитет 0,65 mm 2/s, влизащо в двигателя за минута, е 100 g, а това на бензин с вискозитет 1,0 mm 2/s - 95 г. Техническите изисквания за търговските горива и смазочни материали маслата осигуряват съответните ограничения на вискозитета. По този начин горивата за високоскоростни дизелови двигатели трябва да имат кинематичен вискозитет при 20 ° C в рамките на 1,5 - 6,0 mm 2/s
Кинематичният вискозитет на тесните петролни фракции може да се изчисли, като се използва зависимостта на Уолтър, въз основа на средната точка на кипене на фракцията:
където е вискозитетът при дадена температура, mm 2/s; tboil е средната точка на кипене на фракцията ˚С; T - температура, K.
Кинематичният вискозитет при 20 и 50 ° C на прахообразни фракции (керосин, дизелово гориво, газьол) с плътност на сяра и масла с високо съдържание на сяра може да се изчисли от следните съотношения:
Относителният вискозитет при 80 и 100 ° от остатъци с прав ход с плътност се изчислява по формулите:
Преобразуването на кинематичния вискозитет на нефтопродуктите в степени на относителен вискозитет може да се извърши, като се използват следните приблизителни зависимости:
за
за или
За да се оценят вискозитетно-температурните свойства на маслата, има съответни зависимости за изчисляване на температурния коефициент на вискозитет (TKV) и индекса на вискозитет (VI).