Способ определения эффективности присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды в топливе Советский патент 1990 года по МПК G01N33/22 

Изобретение относится к исследованию материалов, в частности топлив с добавкой противокристаплизационных жидкостей (ПВКЖ) и может быть применено при оценке их качества.

Целью изобретения является повьшение точности определения.

На чертеже представлен бюкс с залитым в него топливом, содержащим ПВКЖ, и ячейкой на дне, продольный разрез,

Бюкс 1 - стеклянная цилиндрическая емкость, на дне которой устаноштена фторопластовая цилиндрическая ячейка 2 с помещенным в нее образцом гексагонального льда и полым цилиндром 3, установленным на дне емкости с внутренним диаметром, примыкающим к наружному диаметру ячейки,

Способ осушйствляют следующим образом

Готовят кристалл льда. Для этого в ячейку 2, обеспечивающую односторонний контакт с топливом на протяжении всего испытания, пипеткой вводят 1 см дистиллированной воды из расчета 3 ячейки на испытуемый образец.

Ячейку помещают в кристаллизатор, , который ставят в термостат камерного типа, позволяющий поддерживать температуру от (-15) до (-5)С и имеющий внутренний объем не менее 80 дм , В ходе испытания температуру в термостате поддерживают (-I0)i2c.

Выдержанный в этих условиях не менее 2 ч п-олученный в ячейке кристалл льда имеет гексагоналыг -ю струк. туру, т.е. молекулы воды вь страиЕаются в нем в щестиуголышк. Достоверность указанного установлена с помощью рентгеноструктурного:анализа Затем, берут 150 см топлива,. ТС-1 и растворяют в нем 0,47 г ПВКЖ (зтил целлозольва). Площадь контакта с топ ливом тонкого слоя (S) принимают рав ной 3 СМ-, а высоту слоя в ячейке (Н )- 0,7 см, В бюкс I наливают 50 см- топлива с ПВКЖ и с помощью цилиндра 3 без дна, по внутреннему дааметру совпадающего с наружным диа метром ячейки и полностью закрывающе го ячейку 2, измеряют объем топлива (V,y), находящегося только над поверх ност.ью кристалла льда Он равен 12 смЭ. Тогда высота топлива над поверхностью кристалла Н JE -Н,,, или Н, -0,,3 с Tee соотношение высот топлива и льда равно HI 3,3 IT -OUT-5 В бюксы емкостью 50 см (ГОСТ 6571-73) напивают по 40 см топлива с ПВКЖ :з расчета три бюкса на испытуемый образец и ставят их в термостат камерного типа, где находится .кристаллизатор с ячейками По истечении времени замораживания воды в ячейках (но не менее 2 ч) за 1 ч до испытания ячейки поочередно извлекают из эксикатора и взвешивают на аналитических весах с точностью до 1 мго После каждого взвешивания ячейку возвращают обратно в кристаллизатор, находящийся в термостатео Затем открывают термостат и, не извлекая из него бюксов с топливом, на дно каждого бюкса опускают пинцетом ячейку со льдом, выдерживая соотношение высоты топлива и льда равным 5 Закрывают бюксы 1, затем термостат и включают секундомера Через 3-3,5 ч после помещения яче ек в бюксы открывают термостат, поочередно извлекают ячейки из бюксов протирают фильтровальной бумагрй и сразу взвешивают на аналитических весах с точностью до I мг. Пользуясь формулой,, определяют уменьшение массы кристалла льда, который был с -контакте с топливом, содержащим ПВКЖ. масса ячейки с гексогональным льдом до испытания, мг; m - масса ячейки с гексогональным льдом после испытания, мг; S - площадь контакта с топливом тонкого слоя, см. Способ позволяет произвести оценку одной ПВКЖ по отношению к другой Чем больше изменение массы замерзшей воды, тем вьш1е способность ПВКЖ растворять кристаллы льда в топливе, Дпя обоснования заявленного положительного эффекта были проведены сравнительные испытания трех образцов ПВКЖ данным способом и способом, взятым в качестве прототипа Результаты испытаний представлены в табЛо1. Из представленных в табл данных следует, что уменьшение массы кристалла льда в топливе Т-6, содержащем этилцеллозольв, больше, чем в топливах РТ и ТС-1. Этот факт согласуется с величиной межфазного натяжения на границе этилцеллозольв топливо Для. топлив ТС-1 и РТ она составляет 27, для топлива Т-6 - 50 мН/м, этилцеллозольв в топливе Т-6 обладает более высокими поверхностно-активными свойствами, которые снижают потенциальный энергетический барьер при переходе молекулы ПВКЖ через границу раздела фаз и адсорбции на кристалле льда В ходе испытаний установлено, что самая высокая точность оценки уменьшения массы кристалла льда достигается при соотношении высот топлива и льда 5-6:1 о Это подтверждают данные Результаты испытаний, оптимизируемых время контакта топлива и льДа, представлены в табл„3 По сравнению с известным данный способ обладает более поЕЬШ1енной точностью, В табл.4 представлены результаты испытания топлива, полученные по известному способу, Из табл, 4 видно, что применение трех различных присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды, дает один и тот же эффект По данному способу (табл) метилцеллозольв значительно эффективнее этилцеллозольва и смеси 50% этилцеллозольва +50% метанола, а зтилцеллозольв эффективнее смеси 50% этицеплозольва метанола.

Формула изобретения

Способ определения эффективности присадок, растворякщих кристаллы замерзшей воды в топливе при заданной температуре в течение заданного времени, отличающий.ся тем, что, с целью повьшения точности определения, в |сачестве замерзшей воды используют гексогональжА лед в виде тонкого слоя, заливают его то.шшвом / в соотношении высот слоя топлива и льда 5-6:I, выдерживают в контакте (3±0,1) ч, а об эффективности присадок судят по отношению изменения массы льда до и после контакта с топли 0 вом к площади контакта льда с тошти вом,

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к определению эффективности присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды в топливе при заданной температуре в течение заданного времени. С целью повышения точности определения в качестве замерзшей воды используют гексогональный лед в виде тонкого слоя, заливают его топливом в соотношении высот слоя топлива и льда 5-6:1, выдерживают в контакте 3±0,1 ч. Об эффективности присадок судят по отношению изменения массы льда до и после контакта с топливом к площади контакта льда с топливом. 1 ил. 4 табл.

При соотношении высоты топлива и льда, равном 5, и времени контакта топлива и льда 3ч,

49

45

41

Таблица 2

40 4t 40 47 44 40

42 40 41

3,5

Таблица 3