طريقة اختبار التوتر السطحي للمنتجات البترولية والمياه
التوتر السطحي للسائل هو التوتر الذي يعمل على طول أي حدود على سطح السائل، والذي يحدث بسبب عدم توازن الجذب الجزيئي في الطبقة السطحية للسائل. ببساطة، يتصرف السطح السائل مثل طبقة مرنة مشدودة، ويميل إلى الانكماش إلى الحد الأدنى من مساحة السطح.
ويعود السبب في ذلك إلى أن المسافة بين الجزيئات الموجودة على سطح السائل أكبر من المسافة بين الجزيئات الموجودة داخل السائل. يؤدي هذا إلى إخضاع جزيئات السطح لقوة جاذبة تشير إلى داخل السائل، وبالتالي توليد قوة انقباض. تشمل الأمثلة الشائعة قطرات الماء التي تشكل شكلًا كرويًا والحشرات الصغيرة القادرة على المشي على سطح الماء.
الغرض من التجربة:
تقييم جودة المنتج الزيتيحكم على تركيز الشوائب (مثل المواد ذات النشاط السطحي) في الزيت من خلال قيمة التوتر السطحي، وذلك لتعكس نقاء الزيت بشكل غير مباشر.
تحسين معلمات العملية قم بتوجيه تعديل المعلمات مثل وقت الاستقرار ودرجة الحرارة أثناء عملية تكرير النفط لتحسين كفاءة فصل الزيت عن الماء.
منع أعطال المعدات قد يشير التوتر السطحي غير الطبيعي إلى خطر ترسب المواد الغروية والأسفلتين، مما يتطلب تنظيفًا مسبقًا أو تعديل العملية.
مراقبة تقادم الزيت يتغير التوتر السطحي بسرعة خلال مرحلة التقادم الأولية، والذي يمكن استخدامه للحكم بسرعة على اتجاه تكوين الحمأة.
ضمان سلامة المعدات: على سبيل المثال، انخفاض التوتر السطحي لزيت المحولات سيجعله عرضة لامتصاص الماء، مما يضعف أداء العزل.
الأدوات التجريبية والعينات
العينات التجريبية: المنتجات البترولية، المياه
الأداة التجريبية: SH107 مقياس توتر الواجهة الأوتوماتيكي
,متوافق مع معيار GB/T6541.
طريقة الاختبار
I. أخذ العينات والتحضير
استخدم حقنة جافة أو ماصة لأخذ كمية مناسبة من عينة الزيت المراد اختبارها، وتجنب التلوث الثانوي أو إدخال فقاعات الهواء.
قم بحقن الماء منزوع الأيونات في خلية الاختبار بحجم كافٍ لتغطية نطاق تشغيل الحلقة.
التحكم في درجة الحرارة: قم بتشغيل جهاز الترموستات وتثبيت درجة الحرارة المحيطة إلى القيمة المحددة (على سبيل المثال، 20 درجة مئوية). لا تتم العملية إلا بعد استقرار تقلب درجات الحرارة.
ثانيا. عملية قياس التوتر السطحي
تشكيل الواجهة: قم بحقن عينة الزيت ببطء في خلية الاختبار لجعلها تتلامس مع الماء منزوع الأيونات، مما يشكل واجهة واضحة ومستقرة بين الزيت والماء.
تشغيل طريقة الحلقة: قم بغمر حلقة القياس عموديًا في واجهة الزيت والماء، مما يضمن أن يكون مستوى الحلقة موازيًا للواجهة. اكتشف قوة السحب لأعلى (الناجمة عن التوتر) التي تمارس على الحلقة عند الواجهة عبر مستشعر الأداة. سجل القيمة بعد استقرار قوة السحب، وكرر القياس 2-3 مرات لتحسين الدقة.
تسجيل البيانات: سجل على الفور قيمة قوة السحب ودرجة الحرارة المحيطة بعد كل قياس. إذا كانت البيانات غير طبيعية (على سبيل المثال، التقلبات المفرطة)، فقم بتنظيف الحلقة مرة أخرى وكرر الخطوات المذكورة أعلاه.
ثالثا. حساب النتيجة وإعداد التقارير
حساب التوتر السطحي: استنادًا إلى قيمة قوة السحب الناتجة عن الجهاز ودمجها مع المعلمات الهندسية للحلقة (على سبيل المثال، المحيط)، استبدل البيانات في الصيغة القياسية لحساب معامل التوتر السطحي.
صيغة المثال (المبسطة): التوتر السطحي = قوة السحب × عامل التصحيح / محيط الحلقة
النتائج التجريبية:
والنتيجة التجريبية هي 32.5 ملي نيوتن/متر، وهو ما يعكس شدة القوى بين الجزيئات عند السطح البيني بين الزيت والماء. تتوافق هذه القيمة مع النطاق النموذجي (30-35 ملي نيوتن/م) للمنتجات النفطية المماثلة الواردة في الأدبيات القياسية، مما يؤكد موثوقية التجربة.
