Méthode d'essai de la tension de surface des produits pétroliers et de l'eau

Méthode d'essai pour la tension superficielle des produits pétroliers et de l'eau

La tension superficielle d'un liquide est la tension agissant le long de toute limite à la surface du liquide, causée par le déséquilibre de l'attraction moléculaire dans la couche superficielle du liquide. En termes simples, la surface du liquide se comporte comme un film élastique tendu, tendant à se contracter pour minimiser la surface.

Elle est causée par le fait que la distance entre les molécules à la surface du liquide est plus grande que celle entre les molécules à l'intérieur du liquide. Cela amène les molécules de surface à être soumises à une force d'attraction pointant vers l'intérieur du liquide, générant ainsi une force contractile. Des exemples courants incluent les gouttelettes d'eau formant une forme sphérique et les petits insectes capables de marcher sur la surface de l'eau.

Objectif de l'expérience：

Évaluer la qualité des produits pétroliers : Juger la concentration d'impuretés (telles que les substances tensioactives) dans l'huile grâce à la valeur de la tension interfaciale, afin de refléter indirectement la pureté de l'huile.

Optimiser les paramètres du processus : Guider l'ajustement des paramètres tels que le temps de décantation et la température pendant le processus de raffinage du pétrole afin d'améliorer l'efficacité de la séparation huile-eau.

Prévenir les défaillances des équipements : Une tension interfaciale anormale peut indiquer le risque de dépôt de colloïdes et d'asphaltènes, nécessitant un nettoyage préalable ou un ajustement du processus.

Surveiller le vieillissement de l'huile : La tension interfaciale change rapidement pendant la phase initiale de vieillissement, ce qui peut être utilisé pour juger rapidement la tendance à la formation de boues.

Assurer la sécurité des équipements : Par exemple, la diminution de la tension interfaciale de l'huile de transformateur la rendra sujette à l'absorption d'eau, ce qui nuit à ses performances d'isolation.

Instruments et échantillons expérimentaux

Échantillons expérimentaux：Produits pétroliers, eau

Instrument expérimental：Tensiomètre d'interface automatique SH107

，conforme à la norme GB/T6541.

Méthode d'essai

I. Échantillonnage et préparation

Utiliser une seringue ou une pipette sèche pour prélever une quantité appropriée de l'échantillon d'huile à tester, en évitant la contamination secondaire ou l'introduction de bulles d'air.

Injecter de l'eau désionisée dans la cellule d'essai avec un volume suffisant pour couvrir la plage de fonctionnement de l'anneau.

Contrôle de la température : Démarrer le dispositif thermostatique et stabiliser la température ambiante à la valeur définie (par exemple, 20°C). Procéder à l'opération uniquement après que la fluctuation de température se soit stabilisée.

II. Processus de mesure de la tension interfaciale

Formation de l'interface : Injecter lentement l'échantillon d'huile dans la cellule d'essai pour le mettre en contact avec de l'eau désionisée, formant une interface huile-eau claire et stable.

Fonctionnement de la méthode de l'anneau : Immerger verticalement l'anneau de mesure dans l'interface huile-eau, en s'assurant que le plan de l'anneau est parallèle à l'interface. Détecter la force de traction vers le haut (causée par la tension) exercée sur l'anneau à l'interface via le capteur de l'instrument. Enregistrer la valeur après que la force de traction se soit stabilisée et répéter la mesure 2 à 3 fois pour améliorer la précision.

Enregistrement des données : Enregistrer immédiatement la valeur de la force de traction et la température ambiante après chaque mesure. Si les données sont anormales (par exemple, fluctuation excessive), nettoyer à nouveau l'anneau et répéter les étapes ci-dessus.

III. Calcul et rapport des résultats

Calcul de la tension interfaciale : Sur la base de la valeur de la force de traction fournie par l'instrument et combinée aux paramètres géométriques de l'anneau (par exemple, la circonférence), substituer les données dans la formule standard pour calculer le coefficient de tension interfaciale.

Exemple de formule (simplifiée) : Tension interfaciale = Force de traction × Facteur de correction / Circonférence de l'anneau

Résultats expérimentaux：

Le résultat expérimental est de 32,5 mN/m (millinewtons par mètre), ce qui reflète l'intensité des forces intermoléculaires à l'interface huile-eau. Cette valeur est cohérente avec la plage typique (30–35 mN/m) pour des produits pétroliers similaires rapportés dans la littérature standard, vérifiant la fiabilité de l'expérience.