Определение плотности ареометром (нефтеденсиметром)

Ход решения.

Решение.

Пример решения задачи: Рассчитать плотность газа, имеющего среднюю молекулярную массу 64, при 60°С и давлении 3 атм.

Дано:

М = 64

Т = 60 + 273 = 333 К

Р =3х1,013х10⁵ = 3,039х10⁵ Па

Относительную плотность газа находим по уравнению с учетом примечания:

кг/м^3

Экспериментально плотность нефти (нефтепродукта) определяют одним из трёх стандартных методов: ареометром (нефтеденсиметром), гидростатическими весами Вестфаля-Мора и пикнометром. Из них наиболее быстрым является ареометрический метод, а наиболее точным – пикнометрический. Преимуществом пикнометрического метода также является использование сравнительно малых количеств анализируемой пробы.

Определение плотности пикнометром (ГОСТ 3900-85).

Стандартной температурой, при которой определяется плотность нефти и нефтепродуктов, является 20ºС. Для определения плотности применяют стеклянные пикнометры с меткой и капилярной трубкой различной ёмкости (рис.4).

Пикнометры представляют собой стеклянные сосуды различной формы 5, 10 и 25 мл., закрывающиеся пришлифованной пробкой. Они могут быть двух типов: первые имеют капиллярное отверстие в пришлифованной пробке чтобы можно было удалять лишнее количество испытуемого вещества, у других имеется кольцевая метка на горловине для точного дозирования испытуемого нефтепродукта в пикнометр.

Рис. 4. Пикнометры

Каждый конкретный пикнометр характеризуется так называемым «водным числом», т.е. массой воды в объёме данного пикнометра при 20ºС.

Плотность нефти (нефтепродукта) определяют следующим образом. Сухой и чистый пикнометр наполняют с помощью пипетки анализируемой нефтью (нефтепродуктом) при 18-20ºС, стараясь не замазать стенки пикнометра. Затем пикнометр с нефтью (нефтепродуктом) закрывают пробкой и термостатируют при 20±0,1ºС до тех пор, пока уровень нефти (нефтепродукта) не перестанет изменяться. Избыток нефти (нефтепродукта) отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой. Уровень в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. Пикнометр с установленным уровнем вынимают из термостата, тщательно вытирают и взвешивают с точностью до 0,0002г.

«Видимую» плотность ρ анализируемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

ρ = (m₂ – m₁)/m,

где m₂ – масса пикнометра с нефтью (нефтепродуктом), г; m₁ – масса пустого пикнометра, г; m – водное число пикнометра, г.

Ареометром определяют плотность нефтей, светлых и тёмных нефтепродуктов и масел, а также более вязких нефтепродуктов, не выделяющих осадка при разбавлении. Определение плотности летучих нефтепродуктов (например, петролейного эфира, газового конденсата) ареометром не рекомендуется.

Ареометры подбирают таким образом, чтобы при погружении в анализируемые нефти (нефтепродукты) они не тонули и не всплывали бы выше той части, где нанесена градуировочная шкала плотности. Определение плотности ареометром основано на законе Архимеда.

Ареометры нефтепродуктов или денсиметры производят трех исполнений (фото 2). У ареометров первого исполнения (АНТ-1) цена деления шкалы равна 0,5 кг/м3, у ареометров второго и третьего исполнения (АНТ-2 и АН) – 1 кг/м3. У ареометров первого и второго исполнения есть встроенный термометр с диапазонами измерения температуры от -20 до +40 ⁰С. Ареометр АН термометра не имеет.

Для испытуемого нефтепродукта используют ареометр с соответствующим диапазоном шкалы, например: для бензинов – 640-780, для керосинов – 765-855, для дизельных топлив – 770-870. Затем подбирают цилиндр, чтобы его высота обеспечивала погружение ареометра при этом ареометр не касался дна цилиндра. Обычно для АНТ-1 используют цилиндры высотой 50см, для АНТ-2 – 35 см.

Фото 2. Ареометры для нефтепродуктов. 1 – шкала плотности; 2 – шкала температуры; 3 – груз; 4 – стеклянная полая трубка.

Нефтеденсиметр (ареометр) 1 представляет собой полый стеклянный поплавок с балластом (как правило металлическая дробь) внизу и тонкой стеклянной трубкой сверху, в которой помещена шкала плотности 2 (рис. 5). В стеклянный цилиндр 5 (рис.6) вместимостью 250-500 мл осторожно наливают нефтепродукт.

Рис. 5. Определение плотности ареометром.	Рис. 6. Лабораторный цилиндр

Масса ареометра заранее известна и точно отрегулирована.

Перед определением плотности анализируемую пробу нефти (нефтепродукта) выдерживают при температуре окружающей среды с тем, чтобы проба приняла эту температуру.

Плотность определяют следующим образом. В чистый сухой стеклянный (рис. 6) или металлический цилиндр диаметром не менее 5 см, установленный на прочной подставке, осторожно по стенке или по стеклянной палочке наливают нефть (нефтепродукт) с таким расчётом, чтобы при погружении ареометра анализируемая проба не переливалась через края цилиндра.

Затем чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в нефть (нефтепродук), держа его за верхний конец. После того как ареометр установится и прекратятся его колебания, проводят отсчёт значения плотности по верхнему краю мениска. При этом глаз исследователя должен находится на уровне мениска (рис. 5).

Одновремено определяют температуру нефтепродукта по термометру ареометра или дополнительному термометру.

Отсчёт по шкале ареометра даёт плотность нефти (нефтепродукта) при температуре анализа. Для приведения найденной плотности к плотности при нормальной температуре пользуются формулой:

Дата добавления: 2017-01-14