Лабораторная работа 18

Тема: Определение условной вязкости масла

Цель: Определить условную вязкость масла

Приборы и реактивы: вискозиметр для определения условной вязкости; этиловый спирт; секундомер; проба масла.

Рисунок 18.1 Вискозиметр для определения условной вязкости

1- латунный резервуар; 2- внешний сосуд; 3- выходное отверстие; 4- термометр; 5- штифты; 6- стержень; 7- мешалка; 8- трубка; 9- установочные винты; 10- треножник.

Теоретические основы

     Для многих нефтепродуктов нормируется условная вязкость, определяемая в металлических вискозиметрах.

     Условной вязкостью называется отношение времени истечения из вискозиметра 200мл испытуемого нефтепродукта при температуре испытания ко времени истечения 200мл дистиллированной воды при 20⁰С.

Условная вязкость – величина относительная (следовательно, безразмерная) и выражается в условных градусах (⁰ВУ).

Порядок выполнения работы

1. Определяют водное число вискозиметра.

     Водным числом вискозиметра называется время истечения из него 200мл дистиллированной воды при температуре 20⁰С.

     Перед определением водного числа внутренний резервуар вискозиметра промывают спиртом, дистиллированной водой и высушивают воздухом. Устанавливают прибор в треножнике. Выходное отверстие 3 закрывают стержнем. Затем заливают в резервуар 1 дистиллированную воду, имеющую температуру 20⁰С, до уровня, при котором острия трех штифтов едва лишь выдаются над зеркальной поверхностью воды. Водой с той же температурой заполняют внешний резервуар до расширенной верхней части внутреннего резервуара. Установочными винтами 9 добиваются горизонтальной установки прибора, контроль по остриям штифтов.

     Измерительную колбу подставляют под трубку 8 и, приподняв стержень, спускают всю воду в колбу. Это необходимо для заполнения сточной трубки, на нижнем конце которой при этом повисает крупная капля. Вновь закрывают отверстие стержнем и выливают воду из колбы в резервуар вискозиметра. После этого подставляют колбу опять под сливное отверстие. Устанавливают температуру воды в обоих резервуарах 20⁰С. В течение 5 мин температура воды не должна изменяться более чем на             0,2⁰С.

     После всех этих приготовлений можно определять время истечения 200мл воды из резервуара вискозиметра. Для этого приподнимают стержень и одновременно включают секундомер. Когда нижний край мениска воды достигнет кольцевой метки на колбе, секундомер останавливают и закрывают отверстие 3 стержнем.

     Измерение водного числа повторяют последовательно 4 раза. Если результаты определения отличаются от среднего арифметического не более чем на 0,5 с, то их можно принять для вычисления среднего значения. Если водное число вискозиметра выходит за пределы 511 с, то вискозиметр для работы не готов.

2. Определяют условную вязкость масла.

     Перед определением внутренний резервуар вискозиметра и сточную трубу промывают легким бензином и высушивают воздухом. Закрывают выходное отверстие стержнем. Обезвоженное, профильтрованное через сетку (с числом отверстий на 1см² не менее 576) и нагретое несколько выше заданной температуры масло наливают во внутренний резервуар вискозиметра в таком количестве, чтобы уровень его был несколько выше остриев штифтов. В баню вискозиметра заливают воду, также нагретую до температуры несколько выше заданной. Выжидают, чтобы температура масла сравнялась с заданной (0,2⁰С). Температуру жидкости в бане поддерживают на 0,2 – 0,5⁰С выше заданной, регулируя ее перемешиванием мешалкой и, при необходимости, легким подогревом. Выдерживают прибор при этих температурах 5 мин.

     Затем поднятием стержня спускают избыток масла в стакан до тех пор, пока острия всех трех штифтов станут едва заметно выдаваться над уровнем нефтепродукта. Закрывают вискозиметр крышкой, а под сточную трубку подставляют чистую сухую измерительную колбу. Масло начинают перемешивать термометром, вставленным в крышку, для этого крышку осторожно вращают вокруг стержня. После того как находящийся в масле термометр покажет точно заданную температуру, выжидают еще 5 мин. Затем быстро вынимают деревянный стержень из прибора и одновременно включают секундомер. Когда масло в измерительной колбе дойдет точно до метки, соответствующей 200мл (пена в расчет не принимается), секундомер останавливают и отсчитывают время истечения 200мл масла с точностью до 0,2 с. Допускаемые расхождения между двумя параллельными определениями не должны превышать при времени истечения до 250 с – 1с, до 500 с – 3с; до 1000 с – 5с.

     Условная вязкость испытуемого нефтепродукта при температуре t ВУ_t (в условных градусах) вычисляют по формуле:

        _t

ВУ_{t  =   ───} ,

где   _t  - время истечения из вискозиметра 200мл испытуемого нефтепродукта при температуре испытания t, с;         

            - водное число вискозиметра, с.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение условной вязкости.

2. Устройство вискозиметра для определения условной вязкости.

3. Методика определения водного числа.

4. Методика определения условной вязкости.