Testmethode voor oppervlaktespanning van aardolieproducten en water

Testmethode voor oppervlaktespanning van aardolieproducten en water

Oppervlaktespanning van een vloeistof is de spanning die werkt langs elke grens op het vloeistofoppervlak, veroorzaakt door de onbalans van moleculaire aantrekkingskracht in de oppervlaktelaag van de vloeistof. Simpel gezegd, het vloeistofoppervlak gedraagt zich als een uitgerekte elastische film, die de neiging heeft zich samen te trekken tot het minimale oppervlak.

Het wordt veroorzaakt door het feit dat de afstand tussen moleculen op het vloeistofoppervlak groter is dan die tussen moleculen in de vloeistof. Dit zorgt ervoor dat de oppervlaktemoleculen worden blootgesteld aan een aantrekkingskracht die naar de binnenkant van de vloeistof wijst, waardoor een samentrekkende kracht ontstaat. Veelvoorkomende voorbeelden zijn waterdruppels die een bolvorm aannemen en kleine insecten die op het wateroppervlak kunnen lopen.

Doel van het Experiment：

Evalueer de Kwaliteit van OlieproductenBeoordeel de concentratie van onzuiverheden (zoals oppervlakteactieve stoffen) in de olie via de grensvlakspanning, om indirect de zuiverheid van de olie te weerspiegelen.

Optimaliseer ProcesparametersStuur de aanpassing van parameters zoals bezinkingstijd en temperatuur tijdens het olieraffinageproces om de efficiëntie van de olie-water scheiding te verbeteren.

Voorkom ApparatuurstoringenAbnormale grensvlakspanning kan het risico op colloïde- en asfalteenafzetting aangeven, wat voorafgaande reiniging of procesaanpassing vereist.

Monitor OlieverouderingDe grensvlakspanning verandert snel tijdens de initiële verouderingsfase, wat kan worden gebruikt om snel de trend van slibvorming te beoordelen.

Zorg voor ApparatuurveiligheidDe verminderde grensvlakspanning van transformatorolie maakt deze bijvoorbeeld gevoelig voor waterabsorptie, wat de isolerende prestaties aantast.

Experimentele Instrumenten & Monsters

Experimentele Monsters：Aardolieproducten, water

Experimenteel Instrument：SH107 Automatische grensvlakspanningsmeter

，conform GB/T6541-standaard.

Testmethode

I. Bemonstering en Voorbereiding

Gebruik een droge spuit of pipet om een geschikte hoeveelheid van het te testen oliemonster te nemen, waarbij secundaire verontreiniging of het introduceren van luchtbellen wordt vermeden.

Injecteer gedeïoniseerd water in de testcel met een volume dat voldoende is om het werkbereik van de ring te bedekken.

Temperatuurregeling: Start het thermostatische apparaat en stabiliseer de omgevingstemperatuur op de ingestelde waarde (bijv. 20°C). Ga pas verder met de bewerking nadat de temperatuurschommeling is gestabiliseerd.

II. Grensvlakspanningsmeetproces

Grensvlakvorming: Injecteer langzaam het oliemonster in de testcel om het in contact te brengen met gedeïoniseerd water, waardoor een helder en stabiel olie-water grensvlak ontstaat.

Ringmethodebewerking: Dompel de meetring verticaal onder in het olie-water grensvlak en zorg ervoor dat het vlak van de ring parallel is aan het grensvlak. Detecteer de opwaartse trekkracht (veroorzaakt door spanning) die op de ring wordt uitgeoefend op het grensvlak via de instrumentsensor. Noteer de waarde nadat de trekkracht stabiliseert en herhaal de meting 2–3 keer om de nauwkeurigheid te verbeteren.

Datarapportage: Noteer onmiddellijk de trekkrachtwaarde en de omgevingstemperatuur na elke meting. Als de gegevens abnormaal zijn (bijv. overmatige fluctuatie), reinig dan de ring opnieuw en herhaal de bovenstaande stappen.

III. Resultaatberekening en Rapportage

Bereken Grensvlakspanning: Op basis van de trekkrachtwaarde die door het instrument wordt uitgestuurd en in combinatie met de geometrische parameters van de ring (bijv. omtrek), vervang de gegevens in de standaardformule om de grensvlakspanningscoëfficiënt te berekenen.

Voorbeeldformule (Vereenvoudigd): Grensvlakspanning = Trekkracht × Correctiefactor / Ringomtrek

Experimentele Resultaten：

Het experimentele resultaat is 32,5 mN/m (millinewtons per meter), wat de intensiteit van intermoleculaire krachten op het olie-water grensvlak weerspiegelt. Deze waarde komt overeen met het typische bereik (30–35 mN/m) voor vergelijkbare olieproducten die in de standaardliteratuur worden gerapporteerd, wat de betrouwbaarheid van het experiment verifieert.