Способ определения плотности жидкости в дисперсных телах и способ определения плотности твердой фазы дисперсной системы Советский патент 1987 года по МПК G01N9/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в химической и нефтедобывающей промышленностях, гидротехническом строительстве, сельском хозяйстве и грунтоведении.

Цель изобретения - снижение трудозатрат и расширение области применения и повьшение точности.

Способ осуществляют следующим об- разом.

Выбирают температурный режим исследования , при котором определяют плотность частиц твердой фазы дисперсного тела, например пикнометри- ческим способом, первоначальную массу дисперсного тела, например на аналитических весах, плотность инерной- жидкости, например ареометричес ким методом, производят насьпцение инертной жидкостью дисперсного тела до состояния его полного насыщения инертной и исследуемой жидкости, например методом замачивания, затем определяют массу дисперсного тела полностью насыщенного инертной и исследуемой жидкостями, например на аналитических весах, и его объем, например геометрическим методом, за Тем доводят дисперсное тело до абсолютно сухого состояния его массы, например высушиванием в муфельной печи.

Если цели и задачи исследования позволяют пренебречь неоднородность распределения исследуемой жидкости в дисперсном теле, то массу содержащейся в нем исследуемой жидкости определяют по относительному содер,- жанию жидкости, которое определяют по части дисперсного тела. Относительное содержание жидкости в части дисперсного тела определяют по отношению разности массы части дисперсного тела, отобранной из дисперсног тела до начала его насыщения инертной жидкостью, и массы этой же части в абсолютно сухом состоянии к массе этой же части дисперсного тела,отобранной из дисперсного тела до начала насыщения дисперсного тел инертной жидкостью. Определение мас части дисперсного тела производят, например, на аналитических восах.

По оставшейся части дисперсного тела производят описанные операции, кроме доведения оставшейся части дисперсного тела до абсолютного сухо

го состояния ее массы, а именно задают температурный режим исследования, при котором определяют плотность инертной жидкости, например ареометром, и плотность частиц твердой фазы, например пикнометрическим способом, определяют массу, например на аналитических весах, и обьем, например методом режущего кольца, оставшейся части дисперсного тела, насьш1ают ее инертной жидкостью до состояния полного насыщения инертной и исследуемой жидкостями, например методом замачивания, определяют ее массу полностью насьпценной инертной и исследуемой жидкостями, например на аналитических весах.

Плотность исследуемой жидкости в дисперсном теле определяют по формуле

р т,

V. V,(m -mj/p где Р. - плотность исследуемой жидкости в дисперсном теле; первоначальная масса дисперсного тела; масса абсолютно сухого дисперсного теЛа; объем дисперсного тела; плотность частиц.твердой фазы дисперсного тела; плотность инертной жидкости;

m

m

Рг

т - масса дисперсного тела, полностью насьш1;енного инертной и исследуемой жидкостями.

Плотность инертной жидкости и объем дисперсного тела определяют как до начала насьш5ения дисперсного тела инертной жидкостью, так и после него в зависимости от целей и задач исслеований.

Если цели и задачи исследования позволяют пренебречь неоднородностью распределения в дисперсном теле исследуемой жидкости, то массу исслеуемой жидкости в нем определяют по его части. Это осуществляется сле- ующим образом. Отбирают часть дисперсного тела до его насыщения инертной жидкостью, определяют массу этой части дисперсного тела, доводят ее до абсолютно сухого состояния ее массы, а относительное содержание исследуемой жидкости в этой части дисперсного тела определяют по формуле

- г.т

га

с. т

Для

где W - относительное содержание

исследуемой жидкости в части дисперсного тела; га - масса части дисперсного тела, отобранной из него до начала его насыщения инертной жидкостью; масса части дисперсного, тела в абсолютно сухом состоянии.

оставшейся части дисперсного тела выбирают температурный режим исследования, при котором определяют плотность частиц твердой фазы оставшейся части дисперсного тела, определяют первоначальную массу оставшейся части дисперсного тела и ее объем, плотность инертной жидкости, производят насыщение оставшейся части дисперсного тела инертной жидкостью до состояния полного насыщения оставшей ся части дисперсного тела инертной и исследуемой жидкостями, определяют массу оставшейся части дисперсного тела, полностью насыщенной исследуемой и инертной жидкостями, а плотность исследуемой жидкости в оставшейся части дисперсного тела определяют по формула

mp.T.W

.0 V - (ю„.,,-т,. W ) /р; - (т„ -т„. ) /f/

1

где р - плотность исследуемой жидя : о

КОСТИ в оставшейся части дисперсного тела;

m - первоначальная масса осот

тавшейся части дисперсного тела;

W - относительное содержание исследз емой зтгидкости и части дисперсного тела, по которой оно определялось;

V - объем оставшейся части дисперсного те-па; Я - плотность частиц твердой

.фазы оставшейся части дисперсного тела;

m - масса оставшейся части дис н.г

персного тела в полностью насыщенном инертной и исследуемой жидкостями состоянии;Р - плотность инертной жидкосU

ти.

Способ определения плотности твердой фазы дисперсной системы осуществляют следз ющим образом.

Дисперсную систему измельчают до однородного состояния,например,в.фарO

5

0

5

0

5

0

форовой ступке фарфоровым пестиком, доводят до абсолютно сухого состояния ее массы, например высушиванием в муфельной печи, выбиршот-в соответствии -С целями и задачами исследования температурный режим, при котором дисперсную систему доводят до состояния ее полного насыщения инертной жидкостью, затем определяют ее массу, например на аналитических весах, и объем, например герметическим методом, определяют плотность инертной жидкости, например ареометром, а затем определяют плотность твердой фазы дисперсной системы.

Пример. Б качестве инертной жидкости был выбран керосин. Исследования проводились при 20°С. Объем суглинков определялся методом режущего кольца, первоначальная масса суглинков - на аналитических весах. Плотность керосина определялась ареометром. Насьш1;ение суглинков керосином осуществлялось методом закачивания. Масса полностью насьш;енных керосином и исследуемой водой суглинков определялась на аналитических весах. Затем полностью насьш1енные суглинки высушивали до абсолютно сухого состояния их массы сначала вакуумирова- нием, потом -- в муфельной печи при . Массу суглинков в абсолютно .ом- состоянии определяли на аналитических весах. Плотность частиц твердой фазы суглинков определяли пикнометрическим методом, а плотность исследуемой воды в суглинках определялась по формуле

45

.

-V -п,(

Д ПЛОТНОСТЬ воды в суглинке;

первоначальная масса суглин- : ка в режлпцем кольце;

ffi,- масса абсолютно сухого суг- н

линка в режущем кольце;

V

объем суглинка в режущем кольце;

р - плотность частиц твердой фазы суглинка;

р - плотность керосина; ш - масса суглинка полностью на- сьпденного керосином и водой.

Полученные данные сведены в табл. 1.

, Требовалось также определить плотность твердой фазы высокодисперсных глин.

Исследуемые глины в воздушно-сухом состоянии измельчались; в фарфоровой ступе фарфоровым пестиком, затем доводились в муфельной печи до абсолютно сухого состояния, определялась их в абсолютно сухом со.стоянии на аналитических.весах. При выбранном температурном режиме определяли ареометром плотность керосина, затем довели глины до состояния полного насы- щения керосином, после чего определили их массу (на аналитических весах) и объем (геометрическим способом), а плотность твердой фазы глин определяли по формуле

.р -.

т V-(mj,-raJ/f, .

где f - плотность твердой фазы глин; т - масса глин в абсолютно сухом состоянии;

V - объем глин, полностью насыщенных керосином; m - масса глин, полностью насыщенных керосином; Рц - плотность керосина. Полученные данные сведены в табл. 2.

Таблица2

2,68 2,67

2,72 2,74

2,74 2,72

5 Формула изобретения

О

5

0

5

1. Способ определения плотности жидкости в дисперсных телах, заключающийся в доведении тела до состояния полного насыщения жидкостью, определении его массы в этом состоянии т, высушивании, определении массы .абсолютно сухого дисперсного тела т и плотности частиц твердой фазы дисперсного тела р, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью снижения трудозатрат и расширения области применения способа, определяют плотность инертной жидкости р , объем V и массу дисперсного тела в исходном состоянии, а до состояния полного насыщения дисперсное тело доводят насыщением его инертной жидкостью, после чего плотность исследуемой жидкости Р в. дисперсном теле определяют по формуле

„тс-га„

0

5

0

5

,(m,-mJ/p где Р - плотность инертной жидкости,

2. Способ определения плотности твердой фазы дисперсной системы, включающий доведение дисперсной системы до абсолютно сухого состояния ее массы и определения массы Шр. дисперсной системы в абсолютно сухом состоянии, отличающийся тем, что, с целый расширения области применения, повышения точности определения и сокращения трудозатрат, определяют плотность инертной жидкости, дисперсную систему доводят до абсолютно сухого состояния ее массы до начала насьпцения дисперсной системы инертной жидкостью, затем доводят дисперсную систему до ее полного насыщения инертной жидкостью, после чего определяют ее обтаем V и массу т, а плотность твердой фазы дисперс ной системы определяют по формуле

7

m,

r- v-()/p.

где p - плотность твердой фазы дисперсной системы; т. масса дисперсной системы

в абсолютно сухом состоянии;

;

8

V - объем дисперсной системы

полностью насыщенной инертной жидкостью;

m - масса дисперсной системы

полностью насыщенной инертной жидкостью;

Pf, - плотность инертной жидкости.

Изобретение относится к области измерительной техники.и может быть применено в химической,и нефтедобывающей промышленности, гидротехническом строительстве, сельском хозяйстве и грунтоведении. Изобретение позволяет сократить трудозатраты и расширить область определения плотности жидкости в дисперсных телах (ДТ) и повысить точность. Насьщение ДТ осуществляют инертной жидкостью (ИЖ) до состояния полного насыщения Ж и исследуемой жидкостью. Способ включает определение при выбранном температурном режиме плотности инертной жидкости, плотности частип твердой фазы ДТ, объема ДТ, массы ДТ, полностью насыщенных ИЖ и исследуемой жидкостью, массы ДТ в абсолютно сухом состоянии. Массу исследуемой жидкости в ДТ определяют по разности первоначальной массы ДТ и массы ДТ в абсолютно сухом состоянии. Объем исследуемой жидкости в ДТ определяют по разности объема ДТ и суммы объемов И К в ДТ и частиц твердой фазы ДТ. Если цели и задачи исследования позволяют определять массу исследуемой жидкости в ДТ по ее относительному содержанию в части ДТ, отобранной из ДТ до начала его насыщения ИЖ, то оставшуюся часть ДТ, по которой определяют плотность -исследуемой жидкости , не доводят до абсолютно С ухого состояния. Для определения плотности твердой фазы дисперсную систему ДС доводят до абсолютно сухого состояния ее массы, затем выбирают температурный режим, при котором определяют плотность инертной жидкости ИЖ, доводят ДС до состояния ее полного насыщения ИЖ, затем определяют объем и массу ДС, полностью насыщенной Ж. Объем твердой фазы ДС определяют по разности объема ДС, полностъю насыщенной ИЖ, и объема ИЖ в ДС. По массе ДС в абсолютно сухом состоянии и объему твердой фазы определяют плотность твердой фазы дисперсной системы. 2 с.п. ф-лы, 2 табл. S сл СлЭ о со оо со 4;