מהי יחידת הצפיפות? תן לנו לברר את התכונות של כמות פיזית זו.
מונח זה הוא אינדיקטור חשוב של נפט, כמו גם מוצרי נפט שונים.
תכונות של המונח
בפטרוכימיה מודרנית משתמשים ביחידות של צפיפות חומר כמו ק"ג/מ"ק ו-g/מ"ק. בעזרת ערך דומה מבוצעים חישובים הקשורים לקביעת המסה של חומר. בנוכחות נפח, כמו גם בצפיפות ידועה של החומר, ניתן לקבוע את כמות מוצרי השמן.
קביעת הערך
הרוויה של תערובת של חומר או מרכיב טהור היא כמות המסה הכלולה ביחידת נפח אחת. יחידת הצפיפות ב-SI היא ק"ג/מ"ק. הערך נלקח כמסה של מטר מעוקב אחד של מים מזוקקים, הנלקח בטמפרטורה של ארבע מעלות.
בעיקרון, לא הערך המוחלט שלו מחושב עבור חומר או תערובת רכיבים, אלא הצפיפות היחסית, המבטאת את היחס בין מסת התערובת (הרכיב) למים טהורים בעלי נפח שווה.
במונחים מספריים, הערכים של צפיפות יחסית ומוחלטת זהים, יש רק הבדליםלפי מימד. ליחסי משפחה אין יחידת צפיפות.
בארצנו קיים GOST 3900 מיוחד, לפיו נקבעת הצפיפות בטמפרטורה של +20 מעלות צלזיוס.
לייצוא נפט ומוצרי נפט, נעשה שימוש בתקנים בינלאומיים מיוחדים לחישוב צפיפות. הם כרוכים בשימוש בהידרומטרים ובמנתחי צפיפות דיגיטליים.
בארצות הברית של אמריקה ואנגליה, נעשה שימוש בערכים קונבנציונליים, כמו תארים, אפילו דרגות מיוחדות של Baumé ו-API הוכנסו. יש ביניהם קשר, המתבטא במשוואות אריתמטיות.
כמה חומרי עזר מזכירים את ייעוד הצפיפות d204. במציאות, כמות פיזיקלית זו נקבעת בטמפרטורות שונות תוך שימוש בערך מקדם ההתפשטות הנפחית.
צפיפות כאינדיקטור עצמאי חשובה לפטרוכימיה. בנוסף, מונח פיזיקלי זה משמש בקביעת הרכב הקבוצה המבנית על ידי ניתוח תערובת של שברי פחמימנים.
מה קובע את הצפיפות
יחידות צפיפות מציינות שכמות פיזית זו קשורה לנפח ולמסה. אילו אינדיקטורים נוספים יכולים להשפיע על ערך הצפיפות?
צפיפות מושפעת מהטבע הכימי של החומרים המרכיבים, הרכב השבר, המשקל המולקולרי של החומרים המרכיבים, נוכחותם של חומרים מומסים, התוכן של חומרים שרף. בְּבהתאם לעומק ההתרחשות ולגיל הגיאולוגי, צפיפות הנפט משתנה. בכימיה משתמשים ביחידות מדידה של צפיפות חומר כמו g/cm3.
שיטות לקביעת צפיפות
ברוסיה משתמשים בשיטות ההידרומטריות והפיקנומטריות כדי לקבוע את הצפיפות. האפשרות השנייה היא שיטה ארוכה ומייגעת, היא נותנת דיוק מדידה גבוה. הבסיס שלו הוא השוואה של מסת הנפח המחושב של השמן או תוצר השמן המנותח עם מסת המים בטמפרטורות שוות. התוצאה היא יחידת צפיפות עם דיוק של 0.0001 פיקנומטרים הם כלי זכוכית עם פקק טחון. נפח הכלים מותר ב-1, 5, 25 מ ל.
מהי הספציפיות של השיטה ההידרומטרית? קיים תקן בינלאומי לפיו ניתן לקבוע את הצפיפות של מוצרי נפט נוזליים, שמן טהור, בצורה מעבדתית. השיטה כוללת שימוש בהידרומטר זכוכית ב-+15 ו+20 מעלות צלזיוס.
ההידרומטר הוא כלי גלילי עם נטל בתחתית. מיקומו חייב להיות סימטרי בהכרח. להרבה הידרומטרים יש מדחום. סולם מיוחד נעשה על המכשיר, יחידת הצפיפות מצוינת. על מנת להגביר את דיוק הקביעות, ניתן להשתמש בסט של הידרומטרים באמצעות מספר חלוקות נוספות בסולם.
שיטה זו קובעת את הצפיפות של פתרונות שקופים ניידים, תוך שימוש בצירוף המקרים של המניסקוס התחתון עם בסיס ההידרומטר. בעת זיהוי צפיפותנוזלים אטומים, קרא את סולם ההידרומטר, בחר התאמה עם מוט המניסקוס העליון.
כאשר ההידרומטר טובל בצורה חלקה, לאחר הקמתו, מחושבים פרמטרי הצפיפות. במקרה שיש הבדלים מהטמפרטורה של +20 מעלות, הצפיפות נקבעת במחוון הטמפרטורה הקיים, לאחר מכן מתבצע החישוב מחדש.
חישובי צפיפות
בחיי היומיום, אנשים מרבים להשתמש בביטויים השוואתיים: "קל כמו אוויר", "כבד כמו עופרת". יחד עם זאת, כמעט אף אחד מהם לא חושב אם יש להם משמעות מסוימת.
בקורס פיזיקה של בית הספר מציעים לילדים חישובים שבהם קשורים שלוש כמויות פיזיקליות: צפיפות, מסה, נפח. לדוגמה, מוצע לחשב את המסה של מוטות נחושת ופלדה בעלי אותו נפח. כדי להתמודד עם משימה כזו, אתה צריך אינדיקטור כזה כמו צפיפות. ככל שהמתכת צפופה יותר, המסה תהיה גדולה יותר לסרגל.
איך למדוד את המסות של חלקי עופרת בעלי משקל שונה? ראשית עליך לקבוע את הגובה, הרוחב, האורך של כל אחד מהם, לחשב את הנפח מהאינדיקטורים שהושגו. אז אתה יכול להשתמש מאזני מנוף, סט של סחורה. כדי לקבוע את הצפיפות, עליך למצוא את היחס בין המסה לנפח העצם.
מסקנה
מהי צפיפות? זוהי כמות פיזיקלית המאפיינת חומר מסוים. הוא מוגדר כיחס בין המסה של חומר נתון לנפח שלו. פרמטר זה מסומן באות (ro), יחידת המדידה העיקרית בעולםמערכת SI היא ק"ג/מ"ק. הוא מאפיין את החומר עצמו, אינו תלוי בנפח או במסה של הדגימה המקורית. כאשר מסה של תערובת או חומר טהור גדלה בגורם שלוש, הנפח יקטן בדיוק באותה כמות, בעוד ערך הצפיפות נשאר קבוע.
