Определение плотности
Абсолютной плотностью вещества называют количество массы, содержащейся в единице объема. В системе СИ плотность выражается в кг/м3. За единицу плотности принимается масса 1 м3. дистиллированной воды при температуре 4°С.
Относительной плотностью вещества называется отношение его массы к массе чистой воды при 4°С, взятой в том же объеме.. Численные значения абсолютной и относительной плотности совпадают, но относительная плотность — величина безразмерная.
Экспериментально установлено, что нефтепродукты и вода имеют неодинаковые коэффициенты расширения. Поэтому необходимо при определении плотности указывать -температуры воды и нефтепродукта, при которых проводилось определение. В СССР плотность нефти и нефтепродуктов определяют при 20 °С и относят к плотности воды при 4°С. Плотность .принято обозначать через pf. На практике очень часто приходится определять плотность при температуре, отличающейся от 20 °С.
Определение плотности нефти и нефтепродуктов весьма облегчает всевозможные расчеты, связанные с исчислением их массового количества. Учет количества нефти и нефтепродуктов в объемных величинах вызывает некоторые неудобства, так как объем жидкости зависит от температуры, которая может изменяться в довольно широких пределах. Зная же объем и плотность, можно при приеме, отпуске и учете нефти и нефтепродуктов выражать их количества в массовых единицах. Плотность входит также составной частью в различные комбинированные константы; удельную рефракцию, вязкостно-массовую константу и другие, характеризующие химический состав и свойства нефтепродуктов. Кроме того, плотность является нормируемым показателем для некоторых нефтепродуктов. К ним относятся топлива для реактивных двигателей (Т-1, Т-2, Т-5, ТС-1, РТ), топливо котельное и для газотурбинных установок, некоторые марки мазутов, бензины-растворители, бензол, толуол, ксилол, авиационные и отдельные марки дизельных масел, вазелиновое медицинское масло и все виды жидкого сырья для производства углерода технического.
Применение иефтеденсиметров основано на законе Архимеда, согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равная весу вытесненной жидкости в объеме погруженной части тела. Устройство нефтеденсиметра показано на рис. 21. Иногда в среднюю часть нефтеденсиметра (поплавок) впаивают термометр, ртутный шарик которого одновременно является частично и грузом. За счет груза и симметричной формы нефтеден-симетр всегда находится в жидкости в вертикальном положении. Нефтеденсиметры выпускаются с ценой деления шкалы от 0,0005 до 0,005, с термометрами и без термометров.
Вес иефтеденсиметров подбирается таким образом, чтобы при погружении в испытуемые жидкости они не тонули и не всплывали бы выше той части, где нанесена градуи-ровочная шкала плотности. Таким образом, по закону Архимеда, плавая в жидкости, нефтеденсиметр будет погружаться на большую глубину в более легкой жидкости и на меньшую в более тяжелой. В равновесном состоянии по верхнему краю мениска отсчитывают на шкале плотность жидкости.
Методика определения
В стеклянный, цилиндр, диаметр которого в два и более раз больше диаметра поплавка нефтеденсиметра, осторожно по стенке или по стеклянной палочке, наливают испытуемый нефтепродукт, причем в таком количестве, чтобы при погружении в него нефтеденсиметра уровень жидкости не поднялся выше края цилиндра. Чистый и сухой нефтеденсиметр берут за верхний конец и осторожно помещают в жидкость. После того как нефтеденсиметр установится и прекратятся его колебания, производят отсчет по верхнему краю мениска. Глаз наблюдателя при этом должен находиться на уровне мениска.
В очень вязкие нефтепродукты — более 200 мм2/с (более 200 сСт) при 50 °С — нефтеденсиметр не погружается. Предварительное нагревание нефтепродукта выше 40 °С не дает должного эффекта, так как погрешность при вычислении действительной плотности по формуле (1) может превысить допускаемую.
