Método de teste para tensão superficial de produtos petrolíferos e água
A tensão superficial de um líquido é a tensão que atua ao longo de qualquer limite da superfície do líquido, que é causada pelo desequilíbrio da atração molecular na camada superficial do líquido. Simplificando, a superfície do líquido comporta-se como uma película elástica esticada, tendendo a contrair-se até atingir uma área superficial mínima.
É causado pelo fato de que a distância entre as moléculas na superfície do líquido é maior do que entre as moléculas dentro do líquido. Isso faz com que as moléculas da superfície sejam submetidas a uma força atrativa apontando para o interior do líquido, gerando assim uma força contrátil. Exemplos comuns incluem gotículas de água formando uma forma esférica e pequenos insetos capazes de caminhar na superfície da água.
Objetivo do experimento:
Avalie a qualidade do produto petrolíferoAvalie a concentração de impurezas (como substâncias tensoativas) no óleo através do valor da tensão interfacial, de modo a refletir indiretamente a pureza do óleo.
Otimize os parâmetros do processo Oriente o ajuste de parâmetros como tempo de estabilização e temperatura durante o processo de refino de petróleo para melhorar a eficiência da separação óleo-água.
Prevenir Falhas no Equipamento Tensão interfacial anormal pode indicar risco de deposição de colóide e asfalteno, exigindo limpeza antecipada ou ajuste do processo.
Monitore o envelhecimento do óleoA tensão interfacial muda rapidamente durante o estágio inicial de envelhecimento, o que pode ser usado para avaliar rapidamente a tendência de formação de lama.
Garanta a segurança do equipamentoPor exemplo, a diminuição da tensão interfacial do óleo do transformador o tornará propenso à absorção de água, o que prejudica seu desempenho isolante.
Instrumentos Experimentais e Amostras
Amostras Experimentais:Produtos Petrolíferos,água
Instrumento Experimental: Medidor de tensão de interface automática SH107, compatível com o padrão GB/T6541。
Método de teste
I. Amostragem e Preparação
Utilize uma seringa ou pipeta seca para retirar uma quantidade adequada da amostra de óleo a ser testada, evitando contaminação secundária ou introdução de bolhas de ar.
Injete água desionizada na célula de teste com um volume suficiente para cobrir a faixa operacional do anel.
Controle de Temperatura: Ligue o dispositivo termostático e estabilize a temperatura ambiente no valor definido (por exemplo, 20°C). Prossiga com a operação somente após a estabilização da flutuação de temperatura.
II. Processo de medição de tensão interfacial
Formação de interface: Injete lentamente a amostra de óleo na célula de teste para fazê-la entrar em contato com água deionizada, formando uma interface óleo-água clara e estável.
Operação do método de anel: Mergulhe verticalmente o anel de medição na interface óleo-água, garantindo que o plano do anel esteja paralelo à interface. Detecte a força de tração ascendente (causada pela tensão) exercida no anel na interface através do sensor do instrumento. Registre o valor depois que a força de tração se estabilizar e repita a medição 2–3 vezes para melhorar a precisão.
Registro de dados: Registre imediatamente o valor da força de tração e a temperatura ambiente após cada medição. Se os dados estiverem anormais (por exemplo, flutuação excessiva), limpe o anel novamente e repita as etapas acima.
III. Cálculo e Relatório de Resultados
Calcular a tensão interfacial: Com base no valor da força de tração emitido pelo instrumento e combinado com os parâmetros geométricos do anel (por exemplo, circunferência), substitua os dados na fórmula padrão para calcular o coeficiente de tensão interfacial.
Fórmula de exemplo (simplificada): Tensão interfacial = Força de tração × Fator de correção / Circunferência do anel
Resultados Experimentais:
O resultado experimental é de 32,5 mN/m (milinewtons por metro), o que reflete a intensidade das forças intermoleculares na interface óleo-água. Este valor é consistente com a faixa típica (30–35 mN/m) para produtos petrolíferos similares relatados na literatura padrão, verificando a confiabilidade do experimento.