पेट्रोलियम उत्पादों और पानी के सतह तनाव के लिए परीक्षण विधि

पेट्रोलियम उत्पादों और पानी के सतह तनाव के लिए परीक्षण विधि

एक तरल का सतह तनाव तरल सतह पर किसी भी सीमा के साथ कार्य करने वाला तनाव है, जो तरल के सतह परत में आणविक आकर्षण के असंतुलन के कारण होता है। सीधे शब्दों में कहें तो, तरल सतह एक खिंची हुई लोचदार फिल्म की तरह व्यवहार करती है, जो न्यूनतम सतह क्षेत्र में सिकुड़ने की प्रवृत्ति रखती है।

यह इस तथ्य के कारण होता है कि तरल सतह पर अणुओं के बीच की दूरी तरल के अंदर के अणुओं के बीच की दूरी से बड़ी होती है। इससे सतह के अणु एक आकर्षक बल के अधीन हो जाते हैं जो तरल के अंदर की ओर इशारा करता है, जिससे एक संकुचन बल उत्पन्न होता है। सामान्य उदाहरणों में पानी की बूंदों का गोलाकार आकार बनाना और छोटे कीड़ों का पानी की सतह पर चलने में सक्षम होना शामिल है।

प्रयोग का उद्देश्य：

तेल उत्पाद की गुणवत्ता का मूल्यांकन करें: अंतरापृष्ठीय तनाव मान के माध्यम से तेल में अशुद्धियों (जैसे सतह-सक्रिय पदार्थ) की सांद्रता का न्याय करें, ताकि अप्रत्यक्ष रूप से तेल की शुद्धता को प्रतिबिंबित किया जा सके।

प्रक्रिया मापदंडों का अनुकूलन करें: तेल शोधन प्रक्रिया के दौरान अवसादन समय और तापमान जैसे मापदंडों के समायोजन का मार्गदर्शन करें ताकि तेल-पानी पृथक्करण दक्षता में सुधार हो सके।

उपकरण विफलताओं को रोकें: असामान्य अंतरापृष्ठीय तनाव कोलाइड और एस्फाल्टिन जमाव के जोखिम का संकेत दे सकता है, जिसके लिए अग्रिम सफाई या प्रक्रिया समायोजन की आवश्यकता होती है।

तेल की उम्र बढ़ने की निगरानी करें: प्रारंभिक उम्र बढ़ने के चरण के दौरान अंतरापृष्ठीय तनाव तेजी से बदलता है, जिसका उपयोग कीचड़ निर्माण प्रवृत्ति का त्वरित न्याय करने के लिए किया जा सकता है।

उपकरण सुरक्षा सुनिश्चित करें: उदाहरण के लिए, ट्रांसफार्मर तेल का कम अंतरापृष्ठीय तनाव इसे पानी के अवशोषण के लिए प्रवण बना देगा, जो इसके इन्सुलेटिंग प्रदर्शन को खराब करता है।

प्रायोगिक उपकरण और नमूने

प्रायोगिक नमूने：पेट्रोलियम उत्पाद, पानी

प्रायोगिक उपकरण：SH107 स्वचालित इंटरफ़ेस तनाव मीटर

，GB/T6541 मानक के अनुरूप।

परीक्षण विधि

I. नमूनाकरण और तैयारी

परीक्षण किए जाने वाले तेल के नमूने की एक उपयुक्त मात्रा लेने के लिए एक सूखी सिरिंज या पिपेट का उपयोग करें, माध्यमिक संदूषण या हवा के बुलबुले के प्रवेश से बचें।

परीक्षण सेल में विआयनीकृत पानी इंजेक्ट करें जिसमें रिंग की ऑपरेटिंग रेंज को कवर करने के लिए पर्याप्त मात्रा हो।

तापमान नियंत्रण: थर्मोस्टैटिक डिवाइस शुरू करें और परिवेश के तापमान को निर्धारित मान (उदाहरण के लिए, 20°C) पर स्थिर करें। तापमान में उतार-चढ़ाव स्थिर होने के बाद ही ऑपरेशन करें।

II. अंतरापृष्ठीय तनाव माप प्रक्रिया

इंटरफ़ेस निर्माण: तेल के नमूने को धीरे-धीरे परीक्षण सेल में इंजेक्ट करें ताकि इसे विआयनीकृत पानी के संपर्क में लाया जा सके, जिससे एक स्पष्ट और स्थिर तेल-पानी इंटरफ़ेस बन सके।

रिंग विधि संचालन: मापने वाली रिंग को लंबवत रूप से तेल-पानी इंटरफ़ेस में डुबोएं, यह सुनिश्चित करते हुए कि रिंग का तल इंटरफ़ेस के समानांतर है। उपकरण सेंसर के माध्यम से इंटरफ़ेस पर रिंग पर लगाए गए ऊपर की ओर खींचने वाले बल (तनाव के कारण) का पता लगाएं। खींचने वाला बल स्थिर होने के बाद मान रिकॉर्ड करें, और सटीकता में सुधार के लिए माप को 2–3 बार दोहराएं।

डेटा रिकॉर्डिंग: प्रत्येक माप के बाद तुरंत खींचने वाले बल का मान और परिवेश का तापमान रिकॉर्ड करें। यदि डेटा असामान्य है (उदाहरण के लिए, अत्यधिक उतार-चढ़ाव), तो रिंग को फिर से साफ करें और उपरोक्त चरणों को दोहराएं।

III. परिणाम गणना और रिपोर्टिंग

अंतरापृष्ठीय तनाव की गणना करें: उपकरण द्वारा आउटपुट किए गए खींचने वाले बल के मान के आधार पर और रिंग के ज्यामितीय मापदंडों (उदाहरण के लिए, परिधि) के साथ संयुक्त, डेटा को अंतरापृष्ठीय तनाव गुणांक की गणना करने के लिए मानक सूत्र में प्रतिस्थापित करें।

उदाहरण सूत्र (सरलीकृत): अंतरापृष्ठीय तनाव = खींचने वाला बल × सुधार कारक / रिंग परिधि

प्रायोगिक परिणाम：

प्रायोगिक परिणाम 32.5 mN/m (मिलीन्यूटन प्रति मीटर) है, जो तेल-पानी इंटरफ़ेस पर अंतराआणविक बलों की तीव्रता को दर्शाता है। यह मान मानक साहित्य में रिपोर्ट किए गए समान तेल उत्पादों के लिए विशिष्ट सीमा (30–35 mN/m) के अनुरूप है, जो प्रयोग की विश्वसनीयता को सत्यापित करता है।