صـــنایع شــیمیایی

اندازه گیری جرم ویژه به کمک پیکنومتر

 

(بخش دوم فصل سوم کارگاه فرآیندهای شیمیایی)

 

یکی دیگر از روش های اندازه گیری جرم ویژه ی مایعات از جمله ترکیبات نفتی، استفاده از ظروفی به نام پیکنومتر می باشد.

حجم هر نوع پیکنومتر بصورت دقیق روی آن نوشته می شود.هنگام شروع کار باید پیکنومتر کاملاً تمیز باشد و رطوبت یا لکه ای روی آن وجود نداشته باشد. در صورت وجود آلودگی آن را شسته با استون کر داده و با کمپرسور کاملاً خشک می کنیم.قبل از پر کردن پیکنومتر از مایع موردنظر باید جرم آن را توسط ترازوی دقیق دیجیتالی مشخص کنیم. سپس مایع را (به کمک پیپت)در پیکنومتر ریخته و در آن را گذاشته و مقدار مایعی را که روی بدنه ظرف ریخته پاک کرده و توسط کمپرسور هوا کاملاً آن را خشک میکنیم و دوباره بصورت دقیق وزن میکنیم.تفاوت وزن پیکنومتر در دو حالت پر و خالی را بدست می آوریم.

مثلاً اگر حجم پیکنومتر 50cc و وزن حالت پر 67gr و وزن آن در حالت خالی 25gr باشد (اعداد فرضی اند) در اینصورت جرم ویژه آن مایع به این صورت محاسبه خواهد شد:

M= 67-25= 42gr

V= 50cc

           

0.84  = 50/42 =ρ

 سپس از روی روابط ذکر شده در ازمایش قبل می توان چگالی نسبی و درجه API را حساب کرد.

در صورتی که بخواهیم چگالی را در دمایی غیر از دمای محیط اندازه گیری کنیم، باید از حمام های سرمایش و گرمایش مناسب (مثل بن ماری) استفاده کنیم.

اگر چگالی را در دماهای مختلف اندازه گیری کنیم می توانیم در پایان منحنی تغییرات جرم ویژه و چگالی را برحسب دما رسم کنیم.(توسط اکسل). شیب این منحنی منفی خواهد بود یعنی با افزایش دما چگالی کاهش می یابد چون با افزایش دما مولکولهای مایع از هم فاصله گرفته و حجم مقدار مشخصی از آن جرم کمتری خواهد داشت.

چگالی علاوه بر دما به غلظت هم وابسته است، برای آزمایش این مورد می توان درصدهای مختلفی(مثلاً 10،20،30....،100 درصد) از آب و الکل را تهیه کرده و چگالی آن را توسط پیکنومتر بدست اوریم.هر چه درصد الکل در مخلوط آب و الکل بیشتر باشد، چگالی آن کمتر خواهد بود و به چگالی الکل خالص نزدیک تر خواهد شد. یعنی در صورت رسم منحنی چگالی محلول با درصدهای مختلف، بر حسب درصد الکل باز هم شیب آن منفی خواهد بود. یعنی با افزایش درصد الکل در محلول اب و الکل، چگالی محلول نسبت به آب خالص کاهش خواهد یافت.

 

+نوشته شده در یکشنبه 10 مرداد1389ساعت11:43توسط س |
اندازه گیری جرم ویژه، چگالی نسبی و درجه API ترکیبات نفتی به کمک هیدرومتر
 

 

(آزمایش فصل سوم – کارگاه فرآیندهای شیمیایی سوم صنایع شیمیایی)

 

تعریف جرم ویژه، چگالی یا دانسیته: جرم واحد حجم ماده ( یعنی جرمی که حجم مشخصی از یک ماده دارد)

ρ: جرم ویژه(چگالی)

m : جرم

V : حجم

واحد(بعد)های چگالی:

 gr/cm3 (گرم بر سانتی متر مکعب) ، Kg/m3 (کیلوگرم بر متر مکعب)، Kg/L(کیلوگرم بر لیتر) ، lb/ft3 (پوند بر فوت مکعب)

جرم ویژه تابع دماست یعنی با تغییر دما جرم ویژه تغییر میکند. جرم ویژه ترکیبات نفتی را در دمای 60 درجه فارنهایت( 5/15 درجه سانتیگراد) اندازه گیری می کنند.

چگالی نسبی کمیتی بدون واحد و برابر است با جرم ویژه ی ماده مورد نظر به جرم ویژع یک ماده مرجع در دمای معین(معمولاً آب را به عنوان ماده مرجع برای مایعات در نظر میگیرند)

در صنایع نفت چگالی نسبی را نسبت جرم ویژه ترکیب مورد نظر در دمای 60درجه فارنهایت به جرم ویژه ی اب در دمای 60 درجه فارنهایت تعریف میکنند:

sp gr 60/60 0F = ρ(600F) H2O(60 0F   

 

sp gr 60/60 0F : چگالی نسبی ترکیب بر مبنای دمای 60 درجه فارنهایت

 ρ600F  : جرم ویژه ترکیب مورد نظر در 60 درجه فارنهایت

 ρH2O(60 0F : جرم ویژه آب در 60 درجه فارنهایت

 

درجه API: کمیتی است که فقط در مورد ترکیبات نفتی به کار می رود.

 

0API = (141.5 / spgr 60/60 0F) – 131.5

مثال:

اگر جرم ویژه یک محصول نفتی در دمای 60 درجه فارنهایت برابر59.24  lb/ft3 باشد.چگالی نسبی و درجه ای پی آی این محصول را محاسبه کنید. جرم ویژه آب در دمای 60 درجه فارنهایت برابر  62.36 lb/ft3  می باشد.

جواب:

 

sp gr 60/60 0F = 59.24 / 62.36 = 0.8377 

 

 0API = (141.5 / sp gr 60/60 0F) – 131.5 = (141.5 / 0.8377 ) – 131.5 = 37.4

 

وسایل مورد نیاز:

هیدرومتر مناسب، مزور ( استوانه مدرج بزرگ) ، نمونه نفتی ( مثلاً گازوئیل) ، حمام سرمایش و گرمایش ( جهت انجام ازمایش در دماهایی غیر از دمای محیط) ، دماسنج

هیدرومتر: وسیله ی شیشه ای مدرجی است که برای تعیین چگالی مایعات به کار می رود و شامل یک مخزن شیشه ای حاوی گلوله های کوچک سرب یا جیوه برای ایجاد سنگینی می باشد. در هنگام انتخاب هیدرومتر باید توجه داشته باشیم که هیدرومتر در داخل مایع مورد نظر بیش از حد (تا ته ظرف) پایین نرود و همچنین خیلی روی مایع شناور نباشد بلکه بصورتی داخل مایع قرار بگیرد که از کف ظرف حداقل 2.5Cm فاصله داشته باشد. بعضی هیدرومتر ها بر حسب چگالی و چگالی نسبی و بعضی بر حسب  API درجه بندی شده اند.

در هنگام خواندن هیدرومتر باید چشم کاملاً در راستای سطح مایع قرار بگیرد و بالاتر یا پایین تر نباشد.همچنین هنگام خواندن عدد باید دقت کنیم که مایع بالا آمده و چسبیده به کنار هیدورمتر را در نظر نگیریم بلکه درست عدد متناظر با سطح مایع داخل ظرف را مد نظر داشته باشیم.

روش کار:

نمونه را داخل استوانه ریخته و هیدرومتر مناسب را با توجه به شرایط گفته شده انتخاب میکنیم، در صورتی که آزمایش در دمایی غیر از دمای محیط موردنظر باشد، باید کل مجموعه را داخل حمام سرمایش یا گرمایش مناسب گذاشته و تا رسیدن به دمای موردنظر صبر کنیم.استوانه را باید در سطح صاف و افقی قرار دهیم.و درجه هیدرومتر را خوانده و یادداشت کنیم.

بعد از بدست آوردن چگالی و چگالی نسبی به کمک هیدرومتر از فرمول ذکر شده در بالا برای بدست آوردن درجه API استفاده می کنیم.

 

+نوشته شده در یکشنبه 10 مرداد1389ساعت0:28توسط س |
دانلود کتابهای درسی

 

دانلود متن کتابهای درسی مقاطع مختلف

(ابتدائی، راهنمایی، علوم تجربی، ریاضی و فیزیک، علوم انسانی،

فنی حرفه ای، کاردانش، پیش دانشگاهی)

 

 

کتابهای مختلف درسی از جمله کتابـهای رشته های فـــنی حرفه ای را می توانید از ایــن قســمت 

انتخاب و دانلود کنید.

برای باز کردن فایلهایی که دانلود می کنید،لازم است ابتدا این فایل راهنما را دانلود و نصب کنید.

توجه:

فایل ها با فرمت PDF تهیه شده اند و برای باز کردن آنها باید نرم افزار Adobe Reader را نصب کنید.

در صورت نیاز می توانید آخرین ورژن این نرم افزار را از اینجا دانلود کنید.

برای کسانی که از اینترنت دایال آپ استفاده می کنند و امـکان دانلود فایلهای با حـــجم بالا را ندارند،

پیشنهاد می کنم به جای Adobe Reader نرم افزار Foxit Reader را دانلود کنند که کم حجم تر است.

 دانلودFoxit Reader

(همچنین برای دانلود بهتر تمامی فایل ها می توانید از نرم افزار IDM (internet download manger

استفاده کنید.که در صورت قطع شدن اینترنت به هر دلیل، می توانید دانــلود را از آنجا که قطع شده،

از سر بگیرید.)

لازم به ذکر است که اصل این لینک های دانلود متعلق به ســـایت اداره ی کل چاپ و توزیع کتابــهای

درسی می باشد.

 

+نوشته شده در جمعه 8 مرداد1389ساعت22:33توسط س |
اندازه گیری نقطه ریزش و نقطه ابری شدن محصولات نفتی

 

 

(آزمایش فصل۲ کارگاه فرایندهای شیمیایی- سوم صنایع شیمیایی)

مفهوم نقطه ابری شدن Cloud point  : هنگام سرد شدن محصولات نفتی،دمایی که در آن ابر یا هاله ای از کریستال های ترکیبات پارافینی در داخل محصول نفتی ظاهر شود.(در این دما نمونه سیالیت خود را از دست نداده و قابل استفاده است)

مفهوم نقطه ریزش pour point: به هنگام سرد شدن یک نمونه از محصولات نفتی، پایین ترین دمایی است که در آن دما، نمونه سیالیت و روانی خود را هنوز حفظ کرده است.(یعنی در پایین تر از این دما نمونه سیالیت خود را از دست داده و به اصطلاح می بندد.)

نقطه ی ریزش برای مصرف کننده اهمیت بیشتری دارد، به طور مثال در سرمای زمستان اگر نقطه ریزش گازوئیل به حد کافی پایین نباشد، سیالیت و روانی خود را از دست میدهد و در نتیجه در سیستم سوخت رسانتی گرفتگی ایجاد می شود.قاعده کلی آن است که نقطه ریزش باید حداقل 10 درجه سانتیگراد زیر پائین ترین محدوده دمای پیش بینی شده باشد.

در یک آزمایش ساده می توان هر دو مشخصه (نقطه ریزش و ابری شدن) را اندازه گیری کرد.

وسایل مورد نیاز: لوله آزمایش شیشه ای بزرگ( به قطر تقریبی 3 سانتی متر)، درپوش منفذدار، دماسنج جیوه ای(2عدد) ، حمام سرمایش( شامل یک بشر بزرگ حاوی قطعات یخ خرد شده و در صورت نیاز نمک) ، یک نمونه نفتی مثل گازوئیل

ویژگیهای حمام سرمایش:

1- باید بتواند دمای نمونه را تا حد کافی پایین آورد.*

2- لوله آزمایش بصورت کامل و عمودی داخل حمام قرار بگیرد و به آسانی خارج شود. و خواندن دمای دماسنج داخل حمام راحت باشد.

* در این ازمایش استفاده از یخ به تنهایی جهت پایین آوردن دما کافی نخواهد بود،چون دمای مخلوط آب و یخ 10 درجه سانتیگراد است که برای این ازمایش به حد کافی پایین نیست. و بهتر است از مخلوط یخ و نمک سدیم کلرید(12- درجه سانتیگراد)  یا یخ و کلسیم کلرید(26- درجه سانتیگراد)  استفاده شود.

علت کاهش دمای مخلوط در صورت استفاده از نمک:

به دلیل بی نظمی حاصل از یون های نمک که مانع آرایش منظم مولکول ها برای قرار گیری در بلور در حالت انجماد می شوند، دمای انجماد کاهش می یابد.یعنی دیرتر منجمد می شود و در نتیجه دمای مخلوط پایین تر خواهد بود.

روش کار:

حدود یک سوم لوله ازمایش را با گازوئیل پر می کنیم.یکی از دماسنج ها را از داخل درپوش رد کرده و در پوش را روی لوله ازمایش قرار می دهیم(مخزن دماسنج باید چند میلیمتر پایین تر از سطح گازوئیل باشد). لوله آزمایش را در داخل حمام سرمایش ساخته شده بصورت عمودی قرار می دهیم.با کاهش هر 3 درجه، لوله آزمایش را از حمام بیرون آورده و آن را بررسی می کنیم تا ببینیم که کریستال های ترکیبات پارافینی در چه هنگام شروع به تشکیل خواهند کرد.دمایی را که در آن ابر یا هاله ای کریستالها،در داخل نمونه تشکیل شد به عنوان نقطه ابری شدن یادداشت میکنیم.(در عمل نقطه ی ابری شدن به این صورت قابل تشخیص است که نمونه اولیه که به حالت شفاف بود در اثر تشکیل ذرات جامد بصورت کدر در خواهد آمد، اما با کج کردن لوله ازمایش میبینیم که هنوز نمونه  کاملاً روان و سیال است)

کاهش دما را تا جایی ادامه می دهیم( در صورت نیاز تکه های یخ و نمک بیشتری اضافه میکنیم) که نمونه سیالیت خود را از دست بدهد.این دما نقطه ریزش نمونه نفتی می باشد.

البته دمای بدست آمده در این حالت ممکن است چند درجه خطا داشته باشد چون ما نمونه را در هر 3 درجه کاهش دما بررسی کرده ایم.مثلا ممکن است هنگامی که دما 5- درجه بوده ما لوله را خارج و بررسی کرده باشیم و نمونه هنوز سیال بوده، بعد از 3 درجه کاهش دیگر (به فرض 8- درجه) هم بار دیگر نمونه را بررسی و مشاهده کرده ایم به نقطه ریزش رسیده است، در این حالت ما مطمئنیم نقطه ریزش نمونه مورد نظر ما بین 5- و 8- می باشد اما مقدار دقیق آن را نمیدانیم،پس نمیتوانیم 8- درجه را با اطمینان گزارش کنیم بلکه برای افزایش مقدار صحت عدد بهتر است حدود نصف مقدار 3درجه یعنی 5/1 درجه به مقدار آن دما اضافه کنیم،مثلا وقتی نمونه بین -5 و 8- به حالت عدم سیالیت رسیده است مقدار 5/6- را گزارش کنیم.

* خطای اصلی این آزمایش: این است که ما نمونه را داخل یک لوله ازمایش مورد امتحان قرار دادیم که قطر زیادی نداشت در حالی که در صنعت از لوله های به مراتب قطورتری استفاده می شود، پس نمونه نفتی در محیط های صنعتی دیرتر از محیط ازمایشگاهی (در همان دما) به نقطه ابری شدن و ریزش می رسد.(به دلیل بیشتر بودن قطر لوله ها نسبت به لوله ازمایش).

* در کارخانه هایی که در مناطق سردسیر قرار دارند، در زمستان ممکن است با کاهش دما، انتقال سوخت (مثلاً گازوئیل) از مخازن به کوره ها توسط پمپ دچار مشکل شود.یعنی به دلیل پایین تر بودن دمای محیط از نقطه ریزش گازوئیل، این سوخت در داخل مخازن یا لوله های انتقال می بندد در نتیجه با پمپ قابل انتقال نخواهد بود. برای رفع این مشکل، معمولاً یک لوله با قطر کم را از کنار لوله های انتقال سوخت عبور داده و هر دو را عایق می کنند.در زمستان با عبور دادن بخار از داخل این لوله، لوله ی انتقال گازوئیل گرم تر شده و گازوئیل سیالیت خود را حفظ خواهد کرد. به این عمـــل steam tracing می گویند.

 

+نوشته شده در شنبه 2 مرداد1389ساعت21:16توسط س |
توصیه هایی برای تکمیل دفترچه ی کنکور فنی و حرفه ای و کاردانش
 

 

قبل از ثبت نام در کنکور فنی حرفه ای توصیه های مفید در این مورد را در وبلاگ همکار مشاور در لینک زیر بخوانید.

ساحل علم

+نوشته شده در دوشنبه 28 تیر1389ساعت19:25توسط س |