Ποια είναι η μονάδα πυκνότητας; Ας μάθουμε τα χαρακτηριστικά αυτής της φυσικής ποσότητας.
Αυτός ο όρος είναι ένας σημαντικός δείκτης του πετρελαίου, καθώς και των διαφόρων προϊόντων πετρελαίου.
χαρακτηριστικά του όρου
Στη σύγχρονη πετροχημεία χρησιμοποιούνται μονάδες πυκνότητας ύλης όπως kg/m3 και g/m3. Με τη βοήθεια παρόμοιας τιμής, πραγματοποιούνται υπολογισμοί που σχετίζονται με τον προσδιορισμό της μάζας μιας ουσίας. Παρουσία όγκου, καθώς και με γνωστή πυκνότητα της ουσίας, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της ποσότητας των προϊόντων λαδιού.
Προσδιορισμός της τιμής
Ο κορεσμός ενός μείγματος μιας ουσίας ή ενός καθαρού συστατικού είναι η ποσότητα μάζας που περιέχεται σε μία μονάδα όγκου. Η μονάδα πυκνότητας στο SI είναι kg/m3. Η τιμή λαμβάνεται ως η μάζα ενός κυβικού μέτρου απεσταγμένου νερού, το οποίο λαμβάνεται σε θερμοκρασία τεσσάρων βαθμών.
Βασικά, δεν είναι η απόλυτη τιμή του που υπολογίζεται για μια ουσία ή ένα μείγμα συστατικών, αλλά η σχετική πυκνότητα, που εκφράζει την αναλογία της μάζας του μείγματος (συστατικού) προς καθαρό νερό ίσου όγκου.
Αριθμητικά, οι τιμές της σχετικής και της απόλυτης πυκνότητας είναι ίδιες, υπάρχουν μόνο διαφορέςκατά διάσταση. Το σχετικό δεν έχει μονάδα πυκνότητας.
Στη χώρα μας υπάρχει ειδικό GOST 3900, σύμφωνα με το οποίο η πυκνότητα προσδιορίζεται σε θερμοκρασία +20 βαθμών Κελσίου.
Για εξαγωγή πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου, χρησιμοποιούνται ειδικά διεθνή πρότυπα για τον υπολογισμό της πυκνότητας. Περιλαμβάνουν τη χρήση υδρομέτρων και ψηφιακών αναλυτών πυκνότητας.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής και την Αγγλία, χρησιμοποιούνται συμβατικές τιμές, όπως πτυχία, ακόμη και ειδικοί βαθμοί Baumé και API έχουν εισαχθεί. Υπάρχει μια σχέση μεταξύ τους, που εκφράζεται με αριθμητικές εξισώσεις.
Μερικά υλικά αναφοράς αναφέρουν την ονομασία πυκνότητας d204. Στην πραγματικότητα, αυτή η φυσική ποσότητα προσδιορίζεται σε διάφορες θερμοκρασίες χρησιμοποιώντας την τιμή του συντελεστή ογκομετρικής διαστολής.
Η πυκνότητα ως ανεξάρτητος δείκτης είναι σημαντική για την πετροχημεία. Επιπλέον, αυτός ο φυσικός όρος χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της σύνθεσης της δομικής ομάδας αναλύοντας ένα μείγμα κλασμάτων υδρογονανθράκων.
Τι καθορίζει την πυκνότητα
Μονάδες πυκνότητας υποδεικνύουν ότι αυτή η φυσική ποσότητα σχετίζεται με τον όγκο και τη μάζα. Ποιοι άλλοι δείκτες μπορούν να επηρεάσουν την τιμή της πυκνότητας;
Η πυκνότητα επηρεάζεται από τη χημική φύση των συστατικών ουσιών, την κλασματική σύνθεση, το μοριακό βάρος των συστατικών ουσιών, την παρουσία διαλυμένων ουσιών, την περιεκτικότητα σε ρητινώδεις ουσίες. ΣΤΟΑνάλογα με το βάθος εμφάνισης και τη γεωλογική ηλικία, η πυκνότητα του λαδιού αλλάζει. Στη χημεία, χρησιμοποιούνται τέτοιες μονάδες μέτρησης της πυκνότητας μιας ουσίας όπως g/cm3.
Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της πυκνότητας
Στη Ρωσία, η υδρομετρική και η πυκνομετρική μέθοδος χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της πυκνότητας. Η δεύτερη επιλογή είναι μια μακρά και επίπονη μέθοδος, δίνει υψηλή ακρίβεια μέτρησης. Η βάση του είναι μια σύγκριση της μάζας του υπολογιζόμενου όγκου του αναλυόμενου ελαίου ή προϊόντος λαδιού με τη μάζα του νερού σε ίσες θερμοκρασίες. Το αποτέλεσμα είναι μια μονάδα πυκνότητας με ακρίβεια 0,0001. Πυκνόμετρα είναι γυάλινα δοχεία με εδαφικό πώμα. Ο όγκος των δοχείων επιτρέπεται σε 1, 5, 25 ml.
Ποια είναι η ειδικότητα της υδρομετρικής μεθόδου; Υπάρχει ένα διεθνές πρότυπο με το οποίο είναι δυνατός ο προσδιορισμός της πυκνότητας υγρών προϊόντων πετρελαίου, καθαρού πετρελαίου, με εργαστηριακό τρόπο. Η μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση γυάλινου υδρόμετρου στους +15 και +20 βαθμούς Κελσίου.
Το υδρόμετρο είναι ένα κυλινδρικό δοχείο με έρμα στο κάτω μέρος. Η θέση του πρέπει να είναι απαραίτητα συμμετρική. Πολλά υδρόμετρα διαθέτουν θερμόμετρο. Στη συσκευή κατασκευάζεται ειδική κλίμακα, υποδεικνύεται η μονάδα πυκνότητας. Για να αυξήσετε την ακρίβεια των προσδιορισμών, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σύνολο υδρομέτρων χρησιμοποιώντας μερικές πρόσθετες διαιρέσεις στην κλίμακα.
Αυτή η μέθοδος προσδιορίζει την πυκνότητα των κινητών διαφανών διαλυμάτων, χρησιμοποιώντας τη σύμπτωση του κάτω μηνίσκου με τη βάση του υδρόμετρου. Κατά την ανίχνευση πυκνότηταςαδιαφανή υγρά, διαβάστε την κλίμακα του υδρόμετρου, επιλέγοντας ένα ταίριασμα με την άνω ράβδο μηνίσκου.
Όταν το υδρόμετρο βυθιστεί ομαλά, μετά την εγκατάστασή του, υπολογίζονται οι παράμετροι πυκνότητας. Σε περίπτωση που υπάρχουν διαφορές από τη θερμοκρασία +20 βαθμών, η πυκνότητα προσδιορίζεται στον υπάρχοντα δείκτη θερμοκρασίας και τότε ο επανυπολογισμός γίνεται.
Υπολογισμοί πυκνότητας
Στην καθημερινή ζωή, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν συχνά συγκριτικές εκφράσεις: «ελαφρύ σαν αέρας», «βαρύ σαν μόλυβδος». Ταυτόχρονα, σχεδόν κανένας από αυτούς δεν σκέφτεται αν έχουν κάποιο νόημα.
Στο μάθημα της σχολικής φυσικής, προσφέρονται στα παιδιά υπολογισμοί στους οποίους σχετίζονται τρία φυσικά μεγέθη: πυκνότητα, μάζα, όγκος. Για παράδειγμα, προτείνεται να υπολογιστεί η μάζα των ράβδων χαλκού και χάλυβα που έχουν τον ίδιο όγκο. Για να αντιμετωπίσετε μια τέτοια εργασία, χρειάζεστε έναν τέτοιο δείκτη όπως η πυκνότητα. Όσο πιο πυκνό είναι το μέταλλο, τόσο μεγαλύτερη μάζα θα έχει η ράβδος.
Πώς να μετρήσετε τις μάζες των εξαρτημάτων μολύβδου που έχουν διαφορετικά βάρη; Πρώτα πρέπει να προσδιορίσετε το ύψος, το πλάτος, το μήκος καθενός από αυτά, να υπολογίσετε τον όγκο από τους ληφθέντες δείκτες. Στη συνέχεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ζυγαριές μοχλού, ένα σύνολο προϊόντων. Για να προσδιορίσετε την πυκνότητα, πρέπει να βρείτε την αναλογία της μάζας προς τον όγκο του αντικειμένου.
Συμπέρασμα
Τι είναι η πυκνότητα; Αυτή είναι μια φυσική ποσότητα που χαρακτηρίζει μια συγκεκριμένη ουσία. Ορίζεται ως ο λόγος της μάζας μιας δεδομένης ουσίας προς τον όγκο της. Αυτή η παράμετρος συμβολίζεται με το γράμμα (ro), την κύρια μονάδα μέτρησης στη διεθνήΤο σύστημα SI είναι kg/m3. Χαρακτηρίζει την ίδια την ουσία, δεν εξαρτάται από τον όγκο ή τη μάζα του αρχικού δείγματος. Όταν η μάζα ενός μείγματος ή μιας καθαρής ουσίας αυξηθεί κατά τρία, ο όγκος θα μειωθεί κατά το ίδιο ακριβώς ποσό, ενώ η τιμή της πυκνότητας παραμένει σταθερή.
