Приборы для измерения влажности, вязкости, плотности
В химической промышленности технологические процессы связаны с получением и переработкой многих газообразных и жидких веществ. Эти вещества характеризуются различными показателями, по которым оценивают их качество. К ним относятся: объемное или массовое соотношение компонентов в смеси, концентрация вещества, его вязкость, влажность, прозрачность, кислотность или щелочность и др.
При измерении состава сред объект измерения рассматривают как смесь, состоящую из нескольких (не менее двух) понимают определение доли (концентрации) того или иного компонента в смеси. При определении концентрации одного компонента смесь называют бинарной (двойной); когда определяют концентрации нескольких веществ, смесь называют многокомпонентной.
Измерение плотности жидкостей
Плотность является одной из основных физических показателей, характеризующих свойства вещества.
Приборы для измерения плотности жидкостей по принципу действия делятся на:
- весовые (пикнометрические), измеряющие плотность путем взвешивания определенного постоянного объема жидкости;
- гидростатические, измеряющие плотность по изменению давления столба жидкости;
-ареометрические (поплавковые), измеряющие плотность с помощью поплавка постоянной массы, вытесняющей определенный объем жидкости;
-радиоактивные, в которых используется поглощение веществом радиоактивного излучения.
|
|
|
Рассмотрим принцип действия и порядок работы с ареометром типа АОН-1.
В ареометрах постоянного веса глубина погружения остается постоянной, а изменяется действующая на поплавок выталкивающая сила, пропорциональная плотности жидкости.
Сущность метода измерения плотности заключается в погружении ареометра в испытуемый продукт, снятии показания по шкале ареометра при температуре определения и пересчете результатов на плотность при температуре 20 оС.
Цилиндр для ареометров устанавливают на ровную поверхность. Пробу испытуемого продукта наливают в цилиндр, имеющий ту же температуру, что и проба, избегая образования пузырьков и потерь от испарения. Пузырьки воздуха, которые образуются на поверхности, снимают фильтрованной бумагой.
Температуру испытуемой пробы замеряют до и после измерения плотности по термометру ареометра или дополнительным термометром. Температуру поддерживают постоянной с погрешностью не более 0,2 оС.
Чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в цилиндр с испытуемым продуктом, поддерживая ареометр за верхний конец, не допуская смачивания части стержня, расположенной выше уровня погружения ареометра.
Когда ареометр остановится, и прекратятся его колебания, отсчитывают показания. Отсчет по шкале ареометра соответствует плотности продукта при температуре испытания. По округленному значению температуры и плотности, определенной по шкале ареометра, находят плотность испытуемого продукта при 20 оС по таблице обязательного приложения. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух определений.
|
|
|
1 – шкала, градуированная в единицах плотности или в %;
2 – слой смолы, сургуча;
3 – чистая, сухая металлическая дробь.
Рис.1. Схема ареометра АОН-1.
После испытания ареометр нужно промыть несколько раз растворителем (КАТ-К, К-6, нефрас, гексан), затем промывают мыльной водой. Особо трудные загрязнения отмывают хромовой смесью. Отложения неорганических веществ удаляют соляной кислотой (HCl) перед промывкой хромовой смесью, особенно если предполагается присутствие солей бария. В самом конце мойки осторожно протирают холщовой салфеткой или ватой.
Измерение вязкости жидкостей
Вязкость является важной характеристикой материалов во многих химических производствах (искусственное волокно, синтетические смолы, краски, смазочные масла, растворы каучука и др.).
|
|
|
В международной системе единиц (СИ) единица вязкости равна силе в 1 Н, которая способна между двумя параллельными плоскостями, имеющими площадь 1 м2 и находящимися друг от друга на расстоянии 1 м, поддерживать градиент скорости течения жидкости, равный 1 с-1. Это единица динамической вязкости, она выражается в Па·с.
На практике пользуются кинематической вязкостью, которая представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости и в СИ выражается в м2/с.
Для измерения вязкости применяются приборы – вискозиметры, в которых используются следующие методы:
- истечения;
- падающего тела;
- крутящего момента;
- вибрационный;
- ультразвуковой.
Рассмотрим принцип действия и метод работы с вискозиметром стеклянным капиллярным типа ВПЖ-2.
Измерение вязкости при помощи капиллярного вискозиметра основано на определении времени истечения через капилляр определенного объема жидкости из измерительного резервуара.
Рис.2. Вискозиметр стеклянный капиллярный типа ВПЖ-2.
Вискозиметр стеклянный капиллярный типа ВПЖ-2 предназначен для определения вязкости прозрачных жидкостей. Вискозиметр представляет собой U-образную трубку, в колено 1 которой впаян капилляр 4.
|
|
|
Для измерения времени истечения жидкости на отводную трубу 6 надевают резиновый шланг. Далее, зажав пальцем колено 5 и перевернув вискозиметр, опускают колено 1 в сосуд с жидкостью и засасывают ее (с помощью груши, водоструйного насоса или иным способом) до отметки М2 резервуара, следя за тем, чтобы в жидкости не образовывалось пузырьков воздуха.
В тот момент, когда уровень жидкости достигнет отметки М2 резервуара 3, вискозиметр вынимают из сосуда и быстро переворачивают в нормальное положение. Снимают с внешней стороны конца колена 1 избыток жидкости и надевают на него резиновую трубку.
Вискозиметр устанавливают в термостат так, чтобы резервуар 2 был ниже уровня жидкости в термостате. После выдержки в термостате не менее 15 минут при заданной температуре засасывают жидкость в колено 1 примерно до одной трети высоты резервуара 2. Сообщают колено 1 с атмосферой и определяют время отпускания мениска жидкости от отметки М1 до отметки М2.
Вязкость вычисляют по формуле:
V=(g/9,807) ·T· К,
где К- постоянная вискозиметра (0,03604 мм2);
Т – время истечения жидкости (с);
V – кинематическая вязкость жидкости ( мм2/с);
G – ускорение свободного падения в месте измерения (м/с2).
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 2410; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!