GB/T 2013-2010 液體石油化工產(chǎn)品密度測定法

引言:
密度可以用于石油化工產(chǎn)品的定性試驗，也可以用于石化產(chǎn)品體積和質(zhì)量之間的相互換算。對于兩種純化學(xué)物質(zhì)的混合物，可以由密度來確定組成情況。
在本標準的三種密度測量方法中， U型振動管法可以達到很高的準確度和精密度，但設(shè)備成本高；比重瓶法可以達到較高的準確度和精密度(低于U型振動管法)，適用性強，但測量速度慢；密度計法的準確度和精密度低于前兩種方法，但可以滿足于多數(shù)密度測量的需求，而且簡單快速。用戶可以根據(jù)精度要求、產(chǎn)品特性、試驗條件或測量效率，選擇一種合適的測量方法。

范圍
本標準規(guī)定了使用密度計、U型振動管和比重瓶測定液體石油化工產(chǎn)品密度的三種試驗方法。
試驗方法A一一密度計法: 本方法適用于測定易流動的透明液體的密度，對于不易流動的黏稠液體，可以使用恒溫浴，在高于室溫的情況下測定密度。本方法也能用于不透明液體的密度測量，但讀數(shù)方法不同于透明液體。
試驗方法B一一U型振動管法: 本方法適用于在試驗溫度和試驗壓力下可處理為單相液體的石油化工產(chǎn)品；本方法適用于任何蒸氣壓的液體，但要采取適當措施，確保樣品在處理和測定期間始終為單相，同時沒有輕組分的損失以及組成和密度的改變。
試驗方法C一一比重瓶法: 本方法適用于在試驗溫度和試驗壓力下可處理為液體的石油化工產(chǎn)品的密度測量。其中的毛細管塞比重瓶不適用于初餾點低于40°C的液體；帶刻度雙毛細管比重瓶適用于除較黏稠產(chǎn)品以外的所有液體石油化工產(chǎn)品密度的測量，而且特別適用于只有少量樣品的液體，但限于試驗溫度下運動黏度不超過50mm²/s的液體。

術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標準。
密度  density
ρ_t
在規(guī)定溫度下，單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)。
注: 單位為千克每立方米(kg/m³)或克每立方厘米(g/cm³)。當報告密度時，注明所用的密度單位和溫度。例如，千克每立方米或克每立方厘米，t°C。
標準密度  standard density
ρ₂₀
在20°C和101.325kPa下，單位體積液體的質(zhì)量。
注: 單位為千克每立方米(kg/m³)或克每立方厘米(g/cm³)。
視密度  obsened density
ρ_t'
在試驗溫度下，玻璃密度計在液體試樣中的讀數(shù)。
注: 單位為千克每立方米(kg/m³)或克每立方厘米(g/cm³)。
密度溫度系數(shù)  density temperature factor
γ
溫度每變化(升高或降低)1°C時，液體密度的變化值。
γ=(ρ_t1-ρ_t2)/(t2-t1)
注: 單位為kg/(m³·°C)。

試驗方法A一一密度計法
方法概要
使試樣處于規(guī)定溫度，將其倒入溫度大致相同的密度計量筒中，將合適的密度計放入已調(diào)好溫度的試樣中，讓它靜止。當溫度達到平衡后，讀取密度計的讀數(shù)和試樣溫度，根據(jù)需要換算密度或標準密度，如果需要，可以將裝有試樣的密度計量筒放在恒溫浴中，以避免測定期間溫度的過大波動。

試驗方法B一一U型振動管法
方法概要
把少量樣品(一般少于1mL) 注入可控制溫度的試樣管中，記錄振動頻率或周期，用事先得到的試樣管常數(shù)計算試樣的密度。試樣管常數(shù)是用試樣管充滿已知密度標定液時的振動頻率確定的。新型儀器在樣品注入試樣管后會直接顯示密度值。

儀器:
振動管密度計: 經(jīng)過校準，密度分辨率為±0.1kg/m³或更高。
循環(huán)恒溫浴: 如果需要恒溫浴，要能使循環(huán)液體的溫度保持在要求溫度的±0.05°C內(nèi)。
溫度傳感器: 經(jīng)過校準，能測量試樣管的溫度，到至少±0.10°C。通過試樣管的能量傳遞速率是很低的，因此，為了使沿導(dǎo)線進出試樣管的熱量傳遞zui小，應(yīng)注意使用導(dǎo)線很細的傳感器。
均化器: 適用于樣品及樣品容器，能使樣品均勻，可用高速剪切器、靜態(tài)混合器以及其他合適的形式。

試驗步驟
當試樣管用環(huán)境空氣充滿時，檢查密度計讀數(shù)，并與標定時達到的標準值比較應(yīng)在其zui小有效數(shù)字±1范圍內(nèi)。如果達不到，應(yīng)重新清洗和干燥試樣管，并再次檢查。如果讀數(shù)仍然超差，應(yīng)重新標定密度計。
用合適的注射器或自動取樣器把試樣注入試樣管中，按說明書中要求充滿試樣管。
當使用自動進樣器時，要加倍進樣或采用檢查樣品辦法，以便檢查由氣泡產(chǎn)生的誤差并監(jiān)測系統(tǒng)性能。
在任何階段都不能使用虹吸樣品的方法，因其可造成輕組分的損失。樣品應(yīng)倒入注射器，然后注入試樣管，或用自動進樣器通過壓力把樣品壓入儀器中。
當手工注射樣品時，在注射前，打開試樣管的照明燈，按制造廠說明書要求邊進樣邊檢查試樣管內(nèi)是否有氣泡，如果發(fā)現(xiàn)有氣泡，退空試樣管，再次進樣并重新檢查氣泡。
檢查試樣管以后，立即關(guān)閉照明燈，因為燈產(chǎn)生的熱量影響試樣管的溫度。
當密度計顯示的密度讀數(shù)穩(wěn)定在0.1kg/m³或振動周期達到五位有效數(shù)字，記錄顯示的數(shù)字和至0.1°C的試樣管的溫度。
如果樣品在注入前由于混合不充分，在樣品中存在有大水滴，指示的密度值和振動周期都將是不穩(wěn)定的。
當測定黏稠液體的密度時，即使有空氣或氣泡存在，有時也會得到一穩(wěn)定讀數(shù)。對于這些液體，應(yīng)對試樣管稍加壓力，并重測密度。如果液體呈單相，由于加壓而造成密度的漂移將是很小的。另一方面，由于氣體或空氣泡的存在，當它們被壓縮時會觀察到密度值有很大的漂移，在這種情況下，要重新進樣。
如果試樣中含有很細的懸浮水滴，當達到熱平衡后，立即觀察密度。
按步驟清潔和干燥試樣管。

計算
如果密度計顯示的是振動周期，由觀察到的試樣管的振動周期，按制造廠說明書計算樣品的密度。
標準溫度下的密度可用式(2)計算。

報告
密度zui終結(jié)果報告到0.1kg/m³或0.0001g/cm³，tºC。
精密度
按下述規(guī)定來判斷試驗結(jié)果的可靠性(95%置信水平)。
重復(fù)性
同一操作者用同一臺儀器對同一種試樣進行測定，所得連續(xù)測定結(jié)果之差，不應(yīng)超過表4中的數(shù)值:


再現(xiàn)性
不同操作者，在不同實驗室對同一試樣進行測定，所得兩個獨立的結(jié)果之差，不應(yīng)超過表5中的數(shù)值:


試驗方法C一一比重瓶法
方法概要
毛細管塞比重瓶法
將試祥裝入比重瓶，恒溫至測定溫度，稱出試樣的質(zhì)量。由這一質(zhì)量除以在相同溫度下預(yù)先測得的比重瓶中水的質(zhì)量(水值)與其密度之比值，即可計算出試樣的密度。
帶刻度雙毛細管比重瓶法
比重瓶雙臂刻度用水校準，以比重瓶內(nèi)所裝水在空氣中的表現(xiàn)質(zhì)量與刻度值作圖。將試樣注入干燥的比重瓶中，在測定溫度下達到恒溫后，記下兩臂中液面刻度數(shù)，并稱量，用圖表查出等體積水在空氣中的表觀質(zhì)量，試樣密度的計算與上面相同。


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