实验五石油和液体石油产品密度测得(密度计法)
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实验五石油和液体石油产品密度测定(密度计法)一、实验目的
(1)了解石油密度计法测定油品密度(GB/T 1884—2000)的原理和方法。(2)掌握密度计法测定油品密度的操作技能。
二、实验仪器与试剂
(1)仪器SY-05型石油密度计(符合SH/T 0316—1998《石油密度计技术条件和表4-1给出的技术要求》);量筒(250 mL,2支);温度计(-1~38 ℃,最小分度值为0.1 ℃,最大误差范围±0.1 ℃,1支,-20~102 ℃,最小分度值为0.2 ℃,最大误差范围±0.15 ℃,1支);SYD-1884石油产品密度试验器;恒温浴;玻璃或塑料搅拌棒(长约450 mm,1支)。
(2)试剂柴油。
三、实验原理
将处于规定温度的试样,倒入温度大致相同的量筒中,放入合适的密度计,静止,当温度达到平衡后,读取密度计读数和试样温度。用《石油计量表》把观察到的密度计读数(视密度)换算成标准密度。必要时,可以将盛有试样的量筒放在恒温浴中,以避免测定温度变化过大。
四、实验步骤
(1)试样的准备试样必须均化,对粘稠或含蜡的试样,要先加热到能够充分流动的试验温度,保证既无蜡析出,又不致引起轻组分损失。
将调好温度的试样小心地沿管壁倾入到温度稳定、清洁的量筒中,注入量为量筒容积的70%左右。若试样表面有气泡聚集时,要用清洁的滤纸除去气泡。将盛有试样的量筒放在没有空气流动并保持平稳的实验台上。
(2)测量试样温度用合适的温度计垂直旋转搅拌试样,使量筒中试样的温度和密度均匀,记录温度,准确到0.1 ℃。
(3)测量密度范围将干燥、清洁的密度计小心地放入搅拌均匀的试样中。密度计底部与量筒底部的间距至少保持25 mm,否则应向量筒注入试样或用移液管吸出适量试样。
(4)调试密度计选择合适的密度计慢慢地放入试样中,达到平衡时,轻轻转动一下,放开,使其离开量筒壁,自由漂浮至静止状态,注意不要弄湿密度计干管。把密度计按到平衡点一下1~2 mm,放开,待其回到平衡位置,观察弯月面形状,如果弯月面形状改变,应清洗密度计干管。重复此项操作,直到弯月
面形状保持不变。
(5)读取试样密度测定不透明的粘稠试样时,要等待密度计慢慢沉入到液体中,使眼睛稍高于液面的位置观察,并按图所示方法读数。测定透明低黏度试样时,要将密度计在压入液体中约两个刻度,再放开,待其稳定后,先使眼睛低于液面的位置,慢慢地升到表面,先看到一个不正的椭圆,然后变成一条与密度计相切的直线,再按图所示方法读数,记录读数,立即小心地取出密度计。
(6)再次测量试样温度用温度计垂直搅拌试样,记录温度,准确到0.1℃。若与开始试验温度相差大于0.5 ℃,应重新读取密度和温度,直到温度变化稳定在±0.5 ℃以内。否则,需将盛有试样的量筒放在恒温浴中,再按步骤(2)重新操作。
记录连续两次测定的温度和视密度。
(7)数据记录与处理对观察到的温度计读数做有关修正后,记录到接近0.1 ℃。由于密度计读数是按读取液体下弯月面作为检定标准的,所以对不透明试样,需按表4-1加以修正,记录到0.1 kg/m³(0.0001 g/cm³)。再根据不同的油品试样,用GB/T 1885—1998《石油计量表》把修正后的密度计读数换算成20℃的标准密度。
五、注意事项
(1)在整个试验期间,环境温度变化大于2℃时,要使用恒温浴,以避免测量温度变化过大。
(2)测定透明低黏度试样时,不要将密度计再压入液体中过多,以防止干管上多余的液体影响读数。
(3)密度计是易损的玻璃制品,使用时要轻拿轻放,要用脱脂棉或者其他质软的物质擦拭;取出和放入时,用手拿密度计的上部;清洗时应拿其下部,以防止折断。
(4)测定温度前,必须搅拌试样,保证试样混合均匀,记录要准确到0.1℃。
(5)放开密度计时应轻轻转动一下,要有充分时间静止,让气泡升到表面,并用滤纸除去。
(6)塑料量筒易产生静电,妨碍密度计自由漂浮,使用时要用湿抹布擦拭量筒外壁,消除静电。
(7)根据试样和选用密度计的不同,要规范读数操作。
六、数据记录
在SYD-1884石油产品密度试验器中用SY-05型石油密度计(测量范围取800~850 kg/m3)测量试样的密度,将读数记录在表6-1中。
表6-1 石油产品密度测量数据记录表格
密度的算术平均值: =(837.0 kg/m³ + 836.8 kg/m³ + 836.9 kg/m³)/3 = 836.9 kg/m³
重复性验证:837.0-836.8= 0.2 kg/m³,测量温度为20.3 ℃,查表6-2密度测定重复性要求知试验要求两次试验结果之差不得超过0.5 kg/m³,所以符合重复性要求。
数据修正:将测定的油品视密度根据GB/T 1885-1998《石油计量表》修正到20℃温度下的标准密度。当温差在(20±5)℃范围内时,油品密度随温度的变化可进食的看作直线关系,式(※)换算
ρ20=ρt+ γ(t-20℃) (※)ρ=0.8369 g/cm³,γ=0.000725 g·(cm³·℃)-1,t=20.3℃代入公式得:
ρ20=836.9kg/m³ +(20.3-20)℃×0.725 kg·(m³·℃)-1
=837.1 kg/m³
七、结果与讨论
本次试验测得柴油的密度是0.837 g/cm³,在柴油的密度0.810~0.855 g/cm3范围内。
(1)在读数过程中,由于眼睛有可能没有平视密度计,使得读数有偏差。
(2)由于密度计悬浮在试样中,在外面很难看清楚其刻度线,因此,读数
会有一定的误差。
(3)在读数过程中,不是只读一次,而是3次,由于不确定因素很多,恒温浴仪器的自身误差,会使仪器上现实的温度不准确,使得最后修正数据的时候会有误差。