تعیین نقطه ابری شدن ؛نقطه انجماد ؛و نقطه ریزش

[The Idealist 1526]

عنوان : تعیین

1. نقطه ی ابری شدن (cloud point )

2. نقطه ی انجماد ( freezing point )

3. نقطه ی ریزش ( pour point )

تئوری آزمایش :

در این آزمایش نمونه را به آهستگی و بدون بر هم زدن آن سرد می نمائیم . همگامی که نمونه حالت کدر و شیری رنگ به خود گرفت ، دما را یادداشت می نــــــــــمایند . این دما همان دمای ابری شـــــدن و یا دمای( cloud point ) می باشد . اکنون اگر نمونه را بیشتر سرد نمائیم خواهیم دید پس از مدت زمانی نمونه سخت شده و دیگر حرکت نمی کند در این حالت که اصطلاحاً به آن منجمد شدن نمونه گویند . دما را یادداشت کرده و به عنوان دمای انجماد ( freezing point ) آن عنوان می کنیم . در صورتیکه پس از منجمد شدن نمونه ، آن را کمی گرم کنیم خواهیم دید که در دمای نمونه شروع به مایع شدن می نماید . لذا دمایی را که در آن اولین قطره مایع از نمونه ی منجمد شده بدست می آید ، تحت عنوان نقطه ی ریزش ( pour point ) بیان خواهد شد .

اهداف آزمایش :

به طور کلی اهداف اصلی این آزمایش عبارتند از :

4. تعیین دمای نقطه ی ابری شدن( (cloud point

5. تعیین دمای نقطه ی انجماد ( freezing point )

6. تعیین دمای نقطه ی ریزش ( pour point )

7. تعیین میزان پارافین ها در روغن و یا مقدار هیدروکربنها یی یا نقطه ی انجماد بالا در سایر فراورده های نفتی

وسایل و مواد مورد نیاز آزمایش :

8. دماسنج جیوه ای

9. روان کننده به عنوان نمونه

10. دستگاه آزمایش ( cloud and pour point )

11. الکل ( برای ریختن در دستگاه آزمایش )

12. لوله ی آزمایش با درب چوب پنبه ای برای آن

شرح دستگاه آزمایش :

نام این دستگاه ( cloud and pour point ASTM D97 ) می باشد که از قسمت ها و اجزاء زیر تشکیل شده است :

13. محفظه ی سرد کننده :این محفظه با الکل پر شده است . همانگونه که می دانید از الکل برای انتقال حرارت بهتر استفاده می گردد .

14. دماسنج الکتریکی : این دماسنج در واقع دمای سیال (الکل) درون محفظه را به ما نشان می دهد .

15. دکمه ی تنظیم دما : ( set point ) : به وسیله ی این دکمه می توان حداقل دمایی را که می خواهیم سیال داشته باشد را به دستگاه بدهیم بنابراین دمای دستگاه از این دما پایین تر نخواهد آمد . علٌت استفاده از این دکمه آن است که ظروف چینی مختلف دارای ضریب حرارتی ( انبساط یا انقباض ) مختلفی هستند . بنابراین ممکن است دمای دستگاه آنقدر پائین بیاید که موجب ترک خوردن و نهایتاً شکستن ظرف بلوری گردد .

 

روش آزمایش :

در این آزمایش ابتدا درون محفظه ی سرد کننده ی دستگاه مقداری الکل می ریزیم سپس درون یک لوله ی آزمایش مقداری از مواد هیدروکربنی میریزیم. سپس درب لوله ی آزمایش را بسته و آنگاه از طریق سوراخی که درون درب لوله ی آزمایش تعبیه شده است ، دماسنج جیوه ای را به داخل ظرف آزمایش می رانیم سپس لوله آزمایش را درون محفظه ی سرد کننده ی دستگاه قرار می دهیم و آنگاه دستگاه را روشن می کنیم و دکمه ی تنظیم های آن را روی دمایی مانند 25 درجه ی سانتی گراد تنظیم می نمائیم سپس در حالی که به دقٌت به دماسنج جیوه ای نگاه می کنیم ، هر چند دقیقه یک بار هم لوله ی آزمایش را از محفظه ی سرد کننده بیرون می آوریم و به حالت مادٌه ی روانکار درون آن توجٌه می کنیم که آیا حالت شیری رنگ و کدر پیدا کرده است یا خیر . این کار را آنقدر انجام می دهیم تا سرانجام به دمائی برسیم که در آن مادٌه روانکار حالت شیری رنگ یا ابری پیدا کند ( دقیقاً مانند حالتی که نوشابه با باز کردن درب آن پس از سرد شدن زیاد پیدا می کند ) آنگاه این دما را یادداشت می کنیم و به عنوان دمای ابری شدن ( (cloud point آن را بیان می کنیم . سپس مجدداً لوله ی آزمایش را درون محفظه ی سرد کننده قرار می دهیم و باز هم صبر می کنیم تا دمای ماده پائین تر رود تا هنگامی که به مادٌه به طور کامل منجمد گردد و دیگر حرکت نکند . بنابراین این دما همان دمای نقطه ی انجماد( freezing point ) خواهد بود پس از تحقیق از تعیین دماهای نقاط ابری شدن و انجماد ، دستگاه آزمایش را خاموش کرده و این بار به لوله ی آزمایش که درون آن ماده روانکار منجمد قرار گرفته است ، اندکی حرارت می دهیم تا اینکه اولین قطره ی مایع از ماده ی روانکار بدست آید . سپس این ماده را یادداشت می کنیم و به عنوان دمای نقطه ی ریزش pour point)) آن را ذکر می نمائیم .

نتایج آزمایش :

1. در این آزمایش دمای نقاط ابری شدن ، انجماد و ریزش به صورت زیر بدست آمد :

دمای نقطه ی ابری شدن : ( 6-) درجه سانتی گراد

دمای نقطه ی انجماد : ( 13-) درجه سانتی گراد

دمای نقطه ی ریزش : ( 10- ) درجه سانتی گراد

2. همانگونه که در شکل مربوطه مشاهده می کنید در درون لوله ی آزمایش مقداری از ناخالصی ها و دیگر مواد وجود دارند که در زیر نمونه ی روانکار بصورت مایع قرار گرفته اند و این در حالی است که مادٌه روانکار خود به صورت جامد می باشد .

3. به هنگام کاربرد فرآورده های نفتی و به ویژه برای پمپ کردن آنها در زمستان باید نقطه ی ریزش را به عنوان حداقل دمایی که می توان فراورده را در آن دما نگه داری نمود تا منجمد نگردد و یا مشکلی برای آن پیش نیاید در نظر گرفت .

4. از آنجایی که دمای نقطه ی انجماد ( freezing point )، حدوداً 5 درجه سانتی گراد از دمای نقطه ی ریزش pour point)) کمتر است ( برای یک مادٌه ناخالص ) ، همانگونه که اشاره شد اگر بخواهیم محصولمان یخ نزند ، حداقل دمایی را که در نظر می گیریم نقطه ی ریزش pour point)) است .

5. ASTM یک استاندارد آمریکایی برای آزمایشات است که برای این آزمایش (97 D ) می باشد .

6. از آنجایی که مادٌه خالص با مادٌه مرکٌب متفاوت است ، در مادٌه خالص دمای نقطه ی ریزش با دمای نقطه ی انجماد با هم برابرند .

خطاهای آزمایش :

1. خطاهای آزمایش :ممکن است در این آزمایش ما در دمای بالاتری نسبت به دمای ذکر شده به نقطه ی ابری شدن برسیم ولی چون کمی دیر نمونه را نگاه کرده ایم ، دمای پائین تری را به عنوان دمای ابری شدن و یا حتٌی دماهای انجماد و ریزش در نظر بگیریم .

2. خطاهای مربوط به دماسنج : ممکن است دماسنج به طور واقعی دمای سیٌال را نشان ندهد یعنی دمای بالاتر و یا دمای پائین تری را به ما نشان دهد .