Способ определения плотности жидкости в дисперсных телах и способ определения плотности твердой фазы дисперсной системы

СО)ОЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 94 А 1 9) (11) 1)4 8 01 И 9/02 ТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный научно-исследо вательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности им. В.П, Муравленко(56) 1 аловский В,Г. Лабораторные ра боты по грунтоведению и механике грунтов, М.:Недра, 1975, с. 20.Кульпицкий Л.И. Роль воды в формировании свойств глинистых пород. М,: Недра, 1975, с. 43, 46 и 47.Авторское свидетельство СССР У 1260740, кл, 0 01 И 9/02, 1985.Авторское свидетельство СССР К 1041908, кл, О 01 И 9/02, 1982,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИЖИДКОСТИ В ДИСПЕРСНЫХ ТЕЛАХ И СПОСОБОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЕРД 011 ФАЗЫДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к области измерительной техники,и может бытприменено в химической и нефтедобывающей промышленности, гидротехническом строительстве, сельском хозяйстве и грунтоведении, Изобретение позволяет сократить трудозатраты и расширить область определения плотностижидкости в дисперсных телах (ДТ) иповысить точность. Насыщение ДТ осуществляют инертной жидкостью (ИК) досостояния полного насыщения ИЖ и исследуемой жидкостью. Способ свключает пределение при выбранном температу ом режиме плотности инертной жидко ти, плотности частиц твердои фазыДТ, объема ДТ, массы ДТ, полностьюнасыщенных ИЖ и исследуемой жидкостью, массы ДТ в абсолютно сухом состоянии. Массу исследуемой жидкости вДТ определяют по разности первоначальной массы ДТ и массы ДТ в абсолютно сухом состоянии, Объем исследуемой жидкости в ДТ определяют поразности объема ДТ и суммы объемовКК в ДТ и частиц твердой фазы ДТ. Если цели и задачи исследования позволяют определять массу исследуемойжидкости в ДТ по ее относительномусодержанию в части ДТ, отобраннойиз ДТ до начала его насыщения БК, тооставшуюся часть ДТ, по которой определяют плотность, исследуемой жидкости, не доводят до абсолютно сухогосостояния. Для определения плотноститвердой фазы дисперсную систему ДСдоводят до абсолютно сухого состояния ее массы, затем выбирают температурный режим, при котором определяют плотность инертной жидкости ИЖ,доводят ДС до состояния ее полногонасыщения ИЖ, затем определяют объеми массу ДС, полностью насыщенной ИЖ.Объем твердой Фазы ДС определяют поразности объема ДС, полностью насыщенной ИЖ, и объема ИЖ в ДС. По массеДС в абсолютно сухом состоянии и объему твердой фазы определяют плотностьтвердой Фазы дисперсной системы.2 с,п. Ф-лы, 2 табл,1 ЗОВ 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в химической и нефтедобывающейпромышленностях, гидротехническомстроительстве, сельском хозяйствеи грунтоведении.Цель изобретения - снижение трудозатрат и расширение области применения и повышение точности.Способ осуществляют следующим образом.Выбирают температурный режим исследования, при котором определяютплотность частиц твердой фазы дисперсного тела, например пикнометрическим способом, первоначальную массу дисперсного тела, например нааналитических весах, плотность инертной жидкости, например ареометрическим методом производят насьпцение 20инертной жидкостью дисперсного теладо состояния его полного насыщенияинертной и исследуемой жидкости,например методом замачивания, затемопределяют массу дисперсного телаполностью насыщенного инертной и исследуемой жидкостями, например нааналитических весах, и его объем,например геометрическим методом, затем доводят дисперсное тело до абсолютно сухого состояния его массы,например высушиванием в муфельнойпечи.Если цели и задачи исследованияпозволяют пренебречь неоднородностью 35распределения исследуемой жидкостив дисперсном теле, то массу содержащейся в нем исследуемой жидкостиопределяют по относительному содержанию жидкости, которое определяют 40по части дисперсного тела. Относительное содержание жидкости в частидисперсного тела определяют по отношению разности массы части дисперсного тела, отобранной из дисперсного 45тела до начала его насыщения инертной жидкостью, и массы этой же части в абсолютно сухом состоянии кмассе этой же части дисперсного тела,отобранной из дисперсного тела 50до начала насьпцения дисперсного телаинертной жидкостью. Определение массчасти дисперсного тела производят,например, на аналитических васах. 55По оставшейся части дисперсноготела производят описанные операции,кроме доведения оставшейся частидисперсного тела до абсолютного сухого 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 объем, например методом режущего кольца, оставшейся части дисперсного тела, насьпцают 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 фор- муле гп,-гпмс. Ч, -т/р -(тп -т )/Р где Р - плотность исследуемой жидкости в дисперсном теле;ш, - первоначальная масса дисперсного тела;ш- масса абсолютно сухого дисперсного тела;Ч - объем дисперсного тела;р - плотность частиц твердойтфазы дисперсного тела;р - плотность инертной жидкос- и ти;- масса дисперсного тела,полностью насьпценногоинертной и исследуемой жидкостями.Плотность инертной жидкости и объем дисперсного тела определяют как доначала насьпцения дисперсного телаинертной жидкостью, так и после негов зависимости от целей и задач исследований.Если цели и задачи исследованияпозволяют пренебречь неоднородностьюраспределения в дисперсном теле исследуемой жидкости, то массу исследуемой жидкости в нем определяют поего части. Это осуществляется следующим образом. Отбирают часть дисперсного тела до его насьпцения инертной жидкостью, определяют массу этойчасти дисперсного тела, доводят еедо абсолютно сухого состояния еемассы, а относительное содержание исследуемой жидкости в этой части дисперсного тела определяют по формулет,д -Ео 1ш, 3 13038где 11 - относительное содержаниеоисследуемой жидкости в части дисперсного тела;ш - масса части дисперсноготт,тела, отобранной из негодо начала его насьпценияинертной жидкостью;ш - масса части дисперсного.с:ттела в абсолютно сухом состоянии. 1 ОДля оставшейся части дисперсноготела выбирают температурный режим исследования, при котором определяютплотность частиц твердой фазы оставшейся части дисперсного тела, определяют первоначальную массу оставшейсячасти дисперсного тела и ее объем,плотность инертной жидкости, производят насьпцение оставшейся части дисперсного тела инертной жидкостью до 20состояния полного насыщения оставшейся части дисперсного тела инертнойи исследуемой жидкостями, определяютмассу оставшейся части дисперсноготела, полностью насыщенной исследуемой и инертной жидкостями, а плотность исследуемой жидкости в оставшейся части дисперсного тела определяют по формулешЫ, 30Р., г-т.-тч )р - (ш -т -)ргде р - плотность исследуемой жидлсокости в оставшейся частидисперсного тела; дп - первоначальная масса осот тавшейся части дисперсного тела;У - относительное содержаниеоисследуемой жидкости ичасти дисперсного тела, покоторой оно определялось;Ч - объем оставшейся части дисперсного тела;Р - плотность частиц твердойтфазы оставшейся части дисперсного тела;ш - масса оставшейся части дисн.сперсного тела в полностьюнасьпценном инертной и исследуемой жидкостями состоянии;Р - плотность инертной жидкости.Способ определения плотности твердой фазы дисперсной системы осуществляют следующдж образом.Дисперсну)о систему измельчают до однородного состояния, например,в фар 94 4форовой ступке фарфоровым пестиком,доводят до абсолютно сухого состояния ее массы, например высушиваниемв муфельной печи, выбирают в соответствии .с целями и задачами исследования температурный режим, при котором дисперсную систему доводят досостояния ее полного насыщения инертной жидкостью, затем определяют еемассу, например на аналитических весах, и объем, например герметическимметодом, определяют плотность инертной жидкости, например ареометром, азатем определяют плотность твердойфазы дисперсной системы,П р и м е р, В качестве инертной жидкости был выбран керосин. Исследоования проводились при 20 С. Объем суглинков определялся методом режущего кольца, первоначальная масса суглинков - на аналитических весах.Плотность керосина определялась ареометром. Насьпцение суглинков керосином осуществлялось методом закачивания, Масса полностью насыщенных керосином и исследуемой водой суглинков определялась на аналитических весах. Затем полностью насьпценные суглинки высупдивали до абсолютно сухого состояния их массы сначала вакуумированием, потом - в муфельной печи при 105 С. Массу суглинков в абсолютно сухом состоянии определяли на анали- тических весах, Плотность частиц твердой фазы суглинков определяли пикнометрическим методом, а плотность исследуемой воды в суглинках определялась по формуледп -тР -- Ч -и /р -(пд-)п,)/Ргде , - плотность воды в суглинке;дп - первоначальная масса суглинка в режудцем кольце;ш - масса абсолютно сухого сугНлинка в режущем кольце;объем суглинка в режущем кольце;плотность частидд твердой фазы суглинка;плотность керосина;т, - масса суглинка полностью насьпцепного керосином и водой.1 Полученные данные сведены в табл. 1,Таблица 1 ГОСТ 25100-82 Монолит,Плотность оды в сугпо пикнометрическому способу инках поредлагаепо предлагаемому способу св, 08 мому спсобу 1 О 23,68 7 1,О 1,0 5 изобрет я м у ебовалос твердой ос л. 2. ца 2 Обра зец,еле и с крашения тру лотность ине затрат,ной жидкосодят до абе массы до определяют и ти, дисперс солютно сух ую систему дого состояния ант.св1041908 о пре агаем по пикно етричес начала насьн инертной жи дисперсную сыщения ине чего опреде щнф а плоти ной системы ому спо пос с 2,7 2,7 2,74,72 также определить плотазы высокодисперсных глин.Исследуемые глины н воздушно-сухомсостоянии измельчались в фарфоровойступе Фарфоровым пестиком, затем доводились в муфельной печи до абсолютно сухого состояния, определяласьих масча н абсолютно сухом состояниина аналитических весах, При выбранномтемпературном режиме определяли ареометром плотность керосина, затем довели глины до состояния полного насыщения керосином, после чего определили их массу (на аналитических весах)и объем (геометрическим способом),а плотность твердой Фазы глин определяли по Формулеш,-(ш-ш)/ргде- плотность твердой Фазы глин;п . масса глин в абсолютно сусхом состоянии;7 - объем глин, полностью насыщенных керосином;масса глин, полностью насыщенных керосином;- плотность керосина.Полученные данные сведены в табТ а б л и ачения плотности твердой Фазы, г/см ния плотности твердой фазы, г/см 1. Способ определения плотностижидкости в дисперсных телах, заключающийся в довецении тела до состоя ния полного насыщения жидкостью, определении его массы в этом состоянииш, высушивании, определении массыабсолютно сухого дисперсного тела ши плотности частиц твердой фазы дисперсного тела р, о т л и ч а ю щ и йтс я тем, что, с целью снижения тру-дозатрат и расширения области применения способа, определяют плотностьинертной жидкости Р, объем Ч и мас су дисперсного тела в исходном состоянии, а до состояния полного насыщения дисперсное тело доводят насыщением его инертной жидкостью, послечего плотность исследуемой жидкостив дисперсном теле определяют поФормуле Р -ш /р -л,-гп)/Р,Р, - плотность инертной жидкости2. Способ определения плотноститвердой Фазы дисперсной системы,включающий доведение дисперсной системы до абсолютно сухого состоянияее массы и определения массы ш дисперсной системы в абсолютно сухомсостоянии, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения областиприменения, повышения точности олреения дисперсной системыкостью, затем доводятистему до ее полного натной жидкостью, послеяют ее объем Ч и массусть твердой Фазы дисперсопределяют по Формуле1303894 8Ч - объем дисперсной системыполностью насыщенной инертнойжидкостью;ш - масса дисперсной системыполностью насыщенной инертной жидкостью;Р - плотность инертной жидкости. Г ш с Ч-шн-ш /Р. р - плотность твердой фазы дистперсной системы;ш, - масса дисперсной системыв абсолютно сухом состоянии; где Составитель В. Алексеев Редактор А. Долинич Техред М.Ходанич Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 1300/43 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5