Método de prueba para la tensión superficial de productos derivados del petróleo y agua.
La tensión superficial de un líquido es la tensión que actúa a lo largo de cualquier límite de la superficie del líquido, causada por el desequilibrio de la atracción molecular en la capa superficial del líquido. En pocas palabras, la superficie del líquido se comporta como una película elástica estirada, tendiendo a contraerse hasta alcanzar una superficie mínima.
Se debe al hecho de que la distancia entre las moléculas en la superficie del líquido es mayor que la que hay entre las moléculas dentro del líquido. Esto hace que las moléculas de la superficie queden sometidas a una fuerza de atracción que apunta hacia el interior del líquido, generando así una fuerza contráctil. Los ejemplos comunes incluyen gotas de agua que forman una forma esférica y pequeños insectos que pueden caminar sobre la superficie del agua.
Propósito del experimento:
Evaluación de la calidad del producto petrolífero Juzgue la concentración de impurezas (como sustancias tensioactivas) en el aceite a través del valor de tensión interfacial, para reflejar indirectamente la pureza del aceite.
Optimice los parámetros del proceso Guíe el ajuste de parámetros como el tiempo de asentamiento y la temperatura durante el proceso de refinación de petróleo para mejorar la eficiencia de la separación de petróleo y agua.
Evite fallas en los equipos La tensión interfacial anormal puede indicar el riesgo de deposición de coloides y asfaltenos, lo que requiere una limpieza previa o un ajuste del proceso.
Monitorear el envejecimiento del aceite La tensión interfacial cambia rápidamente durante la etapa de envejecimiento inicial, lo que puede usarse para juzgar rápidamente la tendencia de formación de lodos.
Garantizar la seguridad del equipo Por ejemplo, la disminución de la tensión interfacial del aceite de transformador lo hará propenso a la absorción de agua, lo que perjudica su rendimiento aislante.
Instrumentos experimentales y muestras
Muestras experimentales: productos derivados del petróleo, agua.
Instrumento experimental: medidor de tensión de interfaz automática SH107Cumple con el estándar GB/T6541.
Método de prueba
I. Muestreo y preparación
Utilice una jeringa o pipeta seca para tomar una cantidad adecuada de la muestra de aceite a analizar, evitando la contaminación secundaria o la introducción de burbujas de aire.
Inyecte agua desionizada en la celda de prueba con un volumen suficiente para cubrir el rango operativo del anillo.
Control de temperatura: inicie el dispositivo termostático y estabilice la temperatura ambiente al valor establecido (por ejemplo, 20 °C). Continúe con la operación sólo después de que se haya estabilizado la fluctuación de temperatura.
II. Proceso de medición de tensión interfacial
Formación de la interfaz: Inyecte lentamente la muestra de aceite en la celda de prueba para que entre en contacto con agua desionizada, formando una interfaz aceite-agua clara y estable.
Operación del método del anillo: Sumerja verticalmente el anillo de medición en la interfaz aceite-agua, asegurándose de que el plano del anillo sea paralelo a la interfaz. Detecte la fuerza de tracción hacia arriba (causada por la tensión) ejercida sobre el anillo en la interfaz a través del sensor del instrumento. Registre el valor después de que se estabilice la fuerza de tracción y repita la medición 2 o 3 veces para mejorar la precisión.
Registro de datos: Registre inmediatamente el valor de la fuerza de tracción y la temperatura ambiente después de cada medición. Si los datos son anormales (por ejemplo, fluctuación excesiva), limpie el anillo nuevamente y repita los pasos anteriores.
III. Cálculo de resultados e informes
Calcule la tensión interfacial: según el valor de la fuerza de tracción emitido por el instrumento y combinado con los parámetros geométricos del anillo (por ejemplo, circunferencia), sustituya los datos en la fórmula estándar para calcular el coeficiente de tensión interfacial.
Fórmula de ejemplo (simplificada): Tensión interfacial = Fuerza de tracción × Factor de corrección / Circunferencia del anillo
Resultados experimentales:
El resultado experimental es 32,5 mN/m (milinewtons por metro), lo que refleja la intensidad de las fuerzas intermoleculares en la interfaz petróleo-agua. Este valor es consistente con el rango típico (30–35 mN/m) para productos petrolíferos similares informados en la literatura estándar, lo que verifica la confiabilidad del experimento.