柴油分析-測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度（油品檢測(cè)課件）

【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)描述】任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)1.

理解柴油運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定方法和原理；2.參照GB／T265《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法和運(yùn)動(dòng)黏度計(jì)算法》和教材等資料設(shè)計(jì)測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案；3.加強(qiáng)安全環(huán)保意識(shí)和責(zé)任感，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力。1．任務(wù)：理解油品黏度測(cè)定原理、測(cè)定方法，參照

GB／T265《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法和運(yùn)動(dòng)黏度計(jì)算法》和教材等資料設(shè)計(jì)測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案。2．教學(xué)場(chǎng)所：油品分析實(shí)訓(xùn)室任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

一、油品黏度的測(cè)定方法

1．運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定液體油品運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定按GB/T265《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法和動(dòng)力黏度計(jì)算法》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，主要試驗(yàn)儀器是玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)。其計(jì)算公式為：式中v—試樣的運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s；

τ—試樣的平均流動(dòng)時(shí)間s；

C—毛細(xì)管黏度計(jì)常數(shù)，m2/s2；毛細(xì)管黏度計(jì)常數(shù)僅與黏度計(jì)形狀有關(guān),而與測(cè)定溫度無關(guān)。

【相關(guān)知識(shí)】任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)測(cè)定時(shí),把被測(cè)試樣裝入直徑合適的毛細(xì)管黏度計(jì)中,在恒定的溫度下,測(cè)定一定體積的試樣在重力作用下流過該毛細(xì)管黏度計(jì)的時(shí)間,黏度計(jì)的毛細(xì)管常數(shù)與流動(dòng)時(shí)間的乘積即為該溫度下試樣的運(yùn)動(dòng)黏度。由于油品的黏度與溫度有關(guān),所以上述公式改寫為：式中

vt

—溫度t時(shí)試樣的運(yùn)動(dòng)黏度，mm2/s；

τt

—溫度t時(shí)試樣的平均流動(dòng)時(shí)間，s。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

在SH/T0173《玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)技術(shù)條件》中規(guī)定，應(yīng)用于石油產(chǎn)品黏度測(cè)定的玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)（BOLIMAOXIGUANNIANDUJI，簡(jiǎn)稱BMN）分為四種型號(hào)，見表1。測(cè)定時(shí)，應(yīng)根據(jù)試樣黏度和試驗(yàn)溫度選擇合適的黏度計(jì)，務(wù)必滿足試樣流動(dòng)時(shí)間不少于200s，內(nèi)徑為0.4mm的黏度計(jì)流動(dòng)時(shí)間不少于350s。型號(hào)毛細(xì)管內(nèi)徑/mmBMN－1BMN－2BMN－3BMN－40.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.05.0，6.01.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.01.0，1.2，1.5，2.0，2.5，3.0表1玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)規(guī)格型號(hào)任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

不同的毛細(xì)管黏度計(jì)，其常數(shù)C值不同，其測(cè)定方法為：用已知黏度的標(biāo)準(zhǔn)液體，在規(guī)定條件下測(cè)定其通過毛細(xì)管黏度計(jì)的時(shí)間，再根據(jù)公式計(jì)算出C，實(shí)測(cè)時(shí)，注意選用標(biāo)準(zhǔn)液體的黏度應(yīng)與試樣接近，以減少誤差。通常，不同規(guī)格黏度計(jì)出廠時(shí)，都給出C的標(biāo)定值。圖1為玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)示意圖。圖中a、b為油品流經(jīng)黏度計(jì)的刻度標(biāo)線，時(shí)間τ即為油品從a刻線流至b刻線所需的時(shí)間。圖1玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)示意圖

1，5，6－擴(kuò)張部分；2，4－管身；3－支管7－毛細(xì)管；a，b－標(biāo)線任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)圖2恩氏黏度計(jì)1－鐵三腳架；2―內(nèi)容器；3―溫度計(jì)插孔；4－外容器；5－木塞插孔；6－木塞；7－攪拌器；8－小尖釘；9－球面形底；10－流出孔；11－接受瓶；12－水平調(diào)節(jié)鏍釘

2．恩氏黏度的測(cè)定恩氏黏度計(jì)如圖2所示。石油產(chǎn)品恩氏黏度的測(cè)定按GB/T266《石油產(chǎn)品恩氏黏度測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

恩氏黏度是試樣在某溫度t時(shí)，從恩氏黏度計(jì)流出200mL所需的時(shí)間與蒸餾水在20℃時(shí)流出相同體積需的時(shí)間（即黏度計(jì)水值）之比。測(cè)定時(shí)，試樣呈線狀流出，溫度t時(shí)的恩氏黏度用下式計(jì)算：

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)二、影響測(cè)定的主要因素

1．影響運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定的因素

（1）試樣的預(yù)處理。試樣必須預(yù)先脫水、除去機(jī)械雜質(zhì)。因?yàn)樵嚇雍?，在較高溫度下進(jìn)行測(cè)定時(shí)會(huì)汽化；在低溫下測(cè)定時(shí)則會(huì)凝結(jié)，均影響試樣的正常流動(dòng)，使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生偏差。若存在雜質(zhì)，雜質(zhì)易黏附于毛細(xì)管內(nèi)壁，增大流動(dòng)阻力，使測(cè)定結(jié)果偏高。已處理好的成品油則無需做此步操作。

（2）試樣的吸入。吸入黏度計(jì)的試樣不允許有氣泡，氣泡不但會(huì)影響裝油體積，而且進(jìn)入毛細(xì)管后還能形成氣塞，增大流體流動(dòng)阻力，使流動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)，測(cè)定結(jié)果偏高。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

（3）溫度的控制。油品黏度隨溫度的變化很明顯，為此，規(guī)定溫度必須嚴(yán)格控制在所要求溫度的±0.1℃以內(nèi)，否則哪怕是極小的波動(dòng)，也會(huì)使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。為維持穩(wěn)定的測(cè)定溫度，試驗(yàn)時(shí)常使用恒溫浴缸，要求其高度不小于180mm，容積不小于2L，設(shè)有自動(dòng)攪拌裝置和能夠準(zhǔn)確調(diào)溫的電熱裝置。當(dāng)測(cè)定試樣在0℃或低于0℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度時(shí)，使用開有看窗的筒型透明保溫瓶，其尺寸要求同上。根據(jù)測(cè)定條件，在恒溫浴缸內(nèi)注入表2中列舉的某一種液體作為恒溫浴液。其中恒溫浴缸中的透明礦物油最好加有抗氧化添加劑，以防止氧化，延長(zhǎng)使用時(shí)間。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)表2不同測(cè)定溫度下對(duì)應(yīng)的恒溫浴液體測(cè)定溫度/℃恒溫浴液體50~100透明礦物油、甘油（丙三醇）或25%硝酸銨溶液20~50水0~20水與冰的混合物或乙醇與干冰（固體二氧化碳）的混合物－50~0乙醇與干冰的混合物（若無乙醇，可用無鉛汽油代替）任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

（4）黏度計(jì)的安裝位置。黏度計(jì)安放在恒溫浴缸中，必須調(diào)整成垂直狀態(tài)，否則會(huì)改變液柱高度，引起靜壓差的變化，使測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)偏差。黏度計(jì)向前傾斜時(shí)，液面壓差增大，流動(dòng)時(shí)間縮短，測(cè)定結(jié)果偏低。黏度計(jì)向其他方向傾斜時(shí)，都會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高。

（5）流動(dòng)時(shí)間的控制。試樣通過毛細(xì)管黏度計(jì)時(shí)的流動(dòng)時(shí)間要控制在不少于200s，內(nèi)徑為0.4mm的黏度計(jì)流動(dòng)時(shí)間則應(yīng)不少于350s，以確保試樣在毛細(xì)管中處于層流狀態(tài)，符合式（2-20）的使用條件。試樣流動(dòng)的時(shí)間過短，易產(chǎn)生湍流，會(huì)使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大偏差；流動(dòng)的時(shí)間過長(zhǎng)，不易保持溫度恒定，也可引起測(cè)定偏差。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

2．影響恩氏黏度測(cè)定的因素（1）恩氏黏度計(jì)的保養(yǎng)。恩氏黏度計(jì)的各部件尺寸必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，特別是流出管的尺寸規(guī)定非常嚴(yán)格，流出管及內(nèi)容器的內(nèi)表面已磨光和鍍金，使用時(shí)注意減少磨損，不準(zhǔn)擦拭，不要弄臟。更換流出管時(shí)，要重新測(cè)定水值。符合標(biāo)準(zhǔn)的黏度計(jì)，其水值應(yīng)等于51s±1s，按要求每4個(gè)月至少要校正1次。水值不符合規(guī)定的，不允許使用。（2）黏度計(jì)的水平狀態(tài)。測(cè)定前，黏度計(jì)應(yīng)調(diào)試成水平狀態(tài)，稍微提起木塞，讓多余的試樣流出，直至內(nèi)容器中的3個(gè)尖釘剛好同時(shí)露出液面為止。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

（3）試樣的預(yù)處理。機(jī)械雜質(zhì)易黏附于流出管內(nèi)壁，增大流動(dòng)阻力，使測(cè)定結(jié)果偏高。為此測(cè)定前要用規(guī)定的金屬濾網(wǎng)過濾試樣，若試樣含水，應(yīng)加入干燥劑后，再過濾。此外與運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定要求相同，裝入的試樣中不允許含氣泡。

（4）流出時(shí)間的測(cè)量。測(cè)定油品的流出時(shí)間時(shí)，動(dòng)作要協(xié)調(diào)一致，提木塞和開動(dòng)秒表要同時(shí)進(jìn)行，木塞提起的位置應(yīng)保持與測(cè)定水值相同（也不允許拔出）。當(dāng)接收瓶中的試樣恰好到200mL的標(biāo)線時(shí)，立即停止計(jì)時(shí)，否則將引起測(cè)定誤差。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)表3單次測(cè)定流動(dòng)時(shí)間與算術(shù)平均值的允許相對(duì)誤差

在溫度為t時(shí)，試樣的運(yùn)動(dòng)黏度按相應(yīng)公式計(jì)算。

測(cè)定溫度范圍/℃允許相對(duì)測(cè)定誤差/％＜－30－30~1515~1002.51.50.5

三、油品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定結(jié)果的計(jì)算

在運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定中，對(duì)試樣流動(dòng)時(shí)間的測(cè)定要求為：?jiǎn)未嗡鶞y(cè)流動(dòng)時(shí)間與平行測(cè)定值的算數(shù)平均值的差值應(yīng)符合表3中所列不同溫度下的要求。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)【例題2】

某黏度計(jì)常數(shù)為0.4780mm2/s2，在50℃，4次測(cè)定試樣的流動(dòng)時(shí)間分別為320.7s、321.5s、321.2s和323.5s，計(jì)算試樣運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定結(jié)果。

解：流動(dòng)時(shí)間的算術(shù)平均值為由允許相對(duì)測(cè)定誤差為0.5％知，單次測(cè)定流動(dòng)時(shí)間與平均流動(dòng)時(shí)間的允許差值為321.7×0.5％=1.6（s）。由于只有323.5s與平均流動(dòng)時(shí)間之差超過l.6s，因此將該值棄去。平均流動(dòng)時(shí)間為則應(yīng)報(bào)告試樣運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定結(jié)果為

v50=Cτ50=0.4780×321.1=153.5（mm2/s）任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)【方案設(shè)計(jì)】測(cè)定石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度

1．實(shí)施目的

(1)理解石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定原理；

(2)學(xué)會(huì)石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定的方法和操作技能；

(3)掌握石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定結(jié)果的計(jì)算和注意事項(xiàng)。

2．儀器材料玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)一組（毛細(xì)管內(nèi)徑為0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm；測(cè)定試樣的運(yùn)動(dòng)黏度時(shí)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)的測(cè)定溫度選用適當(dāng)?shù)酿ざ扔?jì)，使試樣的流動(dòng)不少于200s)；恒溫浴缸；秒表；玻璃水銀溫度計(jì)（38～42℃，l支；98～100℃，1支）。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

3．所用試劑：95％乙醇（化學(xué)純）；溶劑油或石油醚（60～90℃，化學(xué)純）；試樣（潤(rùn)滑油、輕柴油、汽油機(jī)油、柴油機(jī)油或其它液體石油產(chǎn)品）。

4．方法概要：在某一恒定的溫度下，測(cè)定一定體積的液體試樣在重力下流過一個(gè)經(jīng)過標(biāo)定的玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)的時(shí)間，黏度計(jì)的毛細(xì)管常數(shù)與流動(dòng)時(shí)間的乘積，即為該溫度下所測(cè)液體試樣的運(yùn)動(dòng)黏度。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)5．準(zhǔn)備工作

（1）試樣預(yù)處理：試樣含有水或機(jī)械雜質(zhì)時(shí)，在試驗(yàn)前必須經(jīng)過脫水處理，用濾紙過濾除去機(jī)械雜質(zhì)。其中，對(duì)于黏度較大的潤(rùn)滑油，可以用瓷漏斗，利用水流泵或其他真空泵進(jìn)行抽濾，也可以在加熱至50～100℃的溫度下進(jìn)行脫水過濾。

（2）黏度計(jì)的清洗：測(cè)定試樣黏度之前，必須將黏度計(jì)用溶劑油或石油醚洗滌，如果黏度計(jì)沾有污垢，用鉻酸洗液、水、蒸餾水或用95％乙醇依次洗滌。然后放人烘箱中烘干或用通過棉花濾過的熱空氣吹干。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

（3）吸入試樣：測(cè)定運(yùn)動(dòng)黏度時(shí)，選擇內(nèi)徑符合要求的清潔、干燥玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)（如圖1所示）。在吸入試樣之前，將橡皮管套在支管3上，并用手指堵住管身2的管口，同時(shí)倒置黏度計(jì)，將管身4插入裝著試樣的容器中，利用洗耳球（或水流泵及其他真空泵）將試樣由管3處吸到標(biāo)線b，同時(shí)注意不要使管身4、擴(kuò)張部分5和6中的試樣產(chǎn)生氣泡和裂隙。當(dāng)液面達(dá)到標(biāo)線b時(shí)，從容器中提出黏度計(jì)，并迅速恢復(fù)至正常狀態(tài)，同時(shí)將管身4的管端外壁所沾著的多余試樣擦去，并從支管3取下橡皮管套在管身4上。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

（4）安裝儀器：將裝有試樣的黏度計(jì)浸入事先準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)暮銣卦≈校搭A(yù)先恒溫到指定溫度），并用夾子將黏度計(jì)固定在支架上，在固定位置時(shí)，必須把毛細(xì)管黏度計(jì)的擴(kuò)張部分5浸入一半，注意黏度計(jì)要保持垂直狀態(tài)。

溫度計(jì)要利用另一個(gè)夾子固定，使水銀球的位置接近毛細(xì)管中央點(diǎn)的水平面，并使溫度計(jì)上要測(cè)量溫度的刻度線位于恒溫浴的液面上10mm處。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

6．實(shí)施步驟

（1）調(diào)整溫度計(jì)位置：將恒溫浴調(diào)整到規(guī)定溫度，把裝好試樣的黏度計(jì)浸入恒溫浴內(nèi)，將黏度計(jì)調(diào)整為垂直狀態(tài)，要利用鉛垂線從兩個(gè)相互垂直的方向去檢查毛細(xì)管的垂直情況。按表2-15規(guī)定的時(shí)間恒溫。試驗(yàn)溫度必須保持恒定，波動(dòng)范圍不允許超過±0.1℃。

（2）調(diào)試試樣液面位置：用洗耳球從毛細(xì)管黏度計(jì)管身4套的橡皮管處，將試樣吸入擴(kuò)張部分6中，使試樣液面高于標(biāo)線a。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

（3）測(cè)定試樣流動(dòng)時(shí)間：觀察試樣在管身中的流動(dòng)情況，液面恰好到達(dá)標(biāo)線a時(shí)，開動(dòng)秒表；液面正好流到標(biāo)線b時(shí)，停止計(jì)時(shí)，記錄流動(dòng)時(shí)間。應(yīng)重復(fù)測(cè)定，至少4次。按測(cè)定溫度不同，每次流動(dòng)時(shí)間與算術(shù)平均值的差值應(yīng)符合表2-14中的要求。最后，用不少于3次測(cè)定的流動(dòng)時(shí)間計(jì)算其算術(shù)平均值，作為試樣的平均流動(dòng)時(shí)間。

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)

平行測(cè)定次數(shù)項(xiàng)目1234樣品名稱

儀器設(shè)備

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算公式vt

=Cτ實(shí)驗(yàn)溫度t（℃）

黏度計(jì)常數(shù)C（mm2/s2）

測(cè)量時(shí)間τ(s)

平均時(shí)間(s)

測(cè)量時(shí)間與平均時(shí)間差值(s)

試樣運(yùn)動(dòng)黏度vt（mm2/s）分析人

分析時(shí)間

任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)【原始數(shù)據(jù)記錄表】【拓展練習(xí)】1．談?wù)劮桨冈O(shè)計(jì)的基本步驟和注意事項(xiàng)。2．如何計(jì)算油品的運(yùn)動(dòng)黏度？任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)【考核評(píng)價(jià)及小結(jié)】

1.根據(jù)任務(wù)完成情況，各組進(jìn)行小組互評(píng)和自評(píng)，教師也參與評(píng)價(jià)；2.各組歸納要點(diǎn)并互相補(bǔ)充，交流分享本次任務(wù)實(shí)施心得?！咀鳂I(yè)】各組整理完善本次任務(wù)方案設(shè)計(jì)并上交。任務(wù)3-1-2測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度方案設(shè)計(jì)【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)描述】任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度1.參照GB／T265《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法和運(yùn)動(dòng)黏度計(jì)算法》等測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度；2.

拓展完成潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定；3.加強(qiáng)安全環(huán)保意識(shí)和責(zé)任感，增強(qiáng)知識(shí)遷移能力。1．任務(wù)：參照

GB／T265《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法和運(yùn)動(dòng)黏度計(jì)算法》測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度；拓展完成潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定。2．教學(xué)場(chǎng)所：油品分析實(shí)訓(xùn)室任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度【任務(wù)實(shí)施】測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度

1．實(shí)施目的

(1)理解石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定原理；

(2)學(xué)會(huì)石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定的方法和操作技能；

(3)掌握石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定結(jié)果的計(jì)算和注意事項(xiàng)。

2．儀器材料玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)一組（毛細(xì)管內(nèi)徑為0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm；測(cè)定試樣的運(yùn)動(dòng)黏度時(shí)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)的測(cè)定溫度選用適當(dāng)?shù)酿ざ扔?jì)，使試樣的流動(dòng)不少于200s)；恒溫浴缸；秒表；玻璃水銀溫度計(jì)（38～42℃，l支；98～100℃，1支）。任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度

3．所用試劑：95％乙醇（化學(xué)純）；溶劑油或石油醚（60～90℃，化學(xué)純）；試樣（潤(rùn)滑油、輕柴油、汽油機(jī)油、柴油機(jī)油或其它液體石油產(chǎn)品）。

4．方法概要：在某一恒定的溫度下，測(cè)定一定體積的液體試樣在重力下流過一個(gè)經(jīng)過標(biāo)定的玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)的時(shí)間，黏度計(jì)的毛細(xì)管常數(shù)與流動(dòng)時(shí)間的乘積，即為該溫度下所測(cè)液體試樣的運(yùn)動(dòng)黏度。

任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度5．準(zhǔn)備工作

（1）試樣預(yù)處理：試樣含有水或機(jī)械雜質(zhì)時(shí)，在試驗(yàn)前必須經(jīng)過脫水處理，用濾紙過濾除去機(jī)械雜質(zhì)。其中，對(duì)于黏度較大的潤(rùn)滑油，可以用瓷漏斗，利用水流泵或其他真空泵進(jìn)行抽濾，也可以在加熱至50～100℃的溫度下進(jìn)行脫水過濾。

（2）黏度計(jì)的清洗：測(cè)定試樣黏度之前，必須將黏度計(jì)用溶劑油或石油醚洗滌，如果黏度計(jì)沾有污垢，用鉻酸洗液、水、蒸餾水或用95％乙醇依次洗滌。然后放人烘箱中烘干或用通過棉花濾過的熱空氣吹干。

任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度

（3）吸入試樣：選擇內(nèi)徑符合要求的清潔、干燥玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)（如圖1所示）。吸入試樣之前，將橡皮管套在支管3上，并用手指堵住管身2管口，同時(shí)倒置黏度計(jì)，將管身4插入裝著試樣的容器中，利用洗耳球?qū)⒃嚇佑晒?處吸到標(biāo)線b，注意不要使管身4、擴(kuò)張部分5和6中的試樣產(chǎn)生氣泡和裂隙。當(dāng)液面達(dá)到標(biāo)線b時(shí)，從容器中提出黏度計(jì)，迅速恢復(fù)至正常狀態(tài)，同時(shí)將管身4的管端外壁所沾著的多余試樣擦去，并從支管3取下橡皮管套在管身4上。

任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度圖1玻璃毛細(xì)管黏度計(jì)示意圖

1，5，6－擴(kuò)張部分；2，4－管身；3－支管7－毛細(xì)管；a，b－標(biāo)線

（4）安裝儀器：將裝有試樣的黏度計(jì)浸入事先準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)暮銣卦≈校搭A(yù)先恒溫到指定溫度），并用夾子將黏度計(jì)固定在支架上，在固定位置時(shí)，必須把毛細(xì)管黏度計(jì)的擴(kuò)張部分5浸入一半，注意黏度計(jì)要保持垂直狀態(tài)。

溫度計(jì)要利用另一個(gè)夾子固定，使水銀球的位置接近毛細(xì)管中央點(diǎn)的水平面，并使溫度計(jì)上要測(cè)量溫度的刻度線位于恒溫浴的液面上10mm處。

任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度

6．實(shí)施步驟

（1）調(diào)整溫度計(jì)位置：將恒溫浴調(diào)整到規(guī)定溫度，把裝好試樣的黏度計(jì)浸入恒溫浴內(nèi)，將黏度計(jì)調(diào)整為垂直狀態(tài)，要利用鉛垂線從兩個(gè)相互垂直的方向去檢查毛細(xì)管的垂直情況。按表2-15規(guī)定的時(shí)間恒溫。試驗(yàn)溫度必須保持恒定，波動(dòng)范圍不允許超過±0.1℃。

（2）調(diào)試試樣液面位置：用洗耳球從毛細(xì)管黏度計(jì)管身4套的橡皮管處，將試樣吸入擴(kuò)張部分6中，使試樣液面高于標(biāo)線a。任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度

（3）測(cè)定試樣流動(dòng)時(shí)間：觀察試樣在管身中的流動(dòng)情況，液面恰好到達(dá)標(biāo)線a時(shí)，開動(dòng)秒表；液面正好流到標(biāo)線b時(shí)，停止計(jì)時(shí)，記錄流動(dòng)時(shí)間。應(yīng)重復(fù)測(cè)定，至少4次。按測(cè)定溫度不同，每次流動(dòng)時(shí)間與算術(shù)平均值的差值應(yīng)符合表2-14中的要求。最后，用不少于3次測(cè)定的流動(dòng)時(shí)間計(jì)算其算術(shù)平均值，作為試樣的平均流動(dòng)時(shí)間。

任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度7.數(shù)據(jù)記錄與處理

平行測(cè)定次數(shù)項(xiàng)目1234樣品名稱

儀器設(shè)備

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算公式vt

=Cτ實(shí)驗(yàn)溫度t（℃）

黏度計(jì)常數(shù)C（mm2/s2）

測(cè)量時(shí)間τ(s)

平均時(shí)間(s)

測(cè)量時(shí)間與平均時(shí)間差值(s)

試樣運(yùn)動(dòng)黏度vt（mm2/s）分析人

分析時(shí)間

任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度【拓展任務(wù)】

請(qǐng)參考相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，思考設(shè)計(jì)“測(cè)定潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)黏度”的方案；各小組分工合作，拓展完成“測(cè)定潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)黏度”。任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度【考核評(píng)價(jià)及小結(jié)】

1.根據(jù)任務(wù)完成情況，各組進(jìn)行小組互評(píng)和自評(píng)，教師也參與評(píng)價(jià)；2.各組歸納要點(diǎn)并互相補(bǔ)充，交流分享本次任務(wù)實(shí)施心得?！咀鳂I(yè)】各組整理完善本次任務(wù)方案設(shè)計(jì)并上交。任務(wù)3-1-3測(cè)定柴油運(yùn)動(dòng)黏度【任務(wù)目標(biāo)】1．了解石油產(chǎn)品的黏度的概念、種類和相互關(guān)系；2．理解石油產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定意義；3．熟悉GB／T265《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法和運(yùn)動(dòng)黏度計(jì)算法》等執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)?！救蝿?wù)描述】任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知1．任務(wù)：掌握油品黏度基本概念、測(cè)定原理、測(cè)定意義和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，為油品黏度的測(cè)定做好準(zhǔn)備。2．教學(xué)場(chǎng)所：油品分析實(shí)訓(xùn)室任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知【儲(chǔ)備知識(shí)】一、黏度的表示方法

1．動(dòng)力黏度動(dòng)力黏度又稱為絕對(duì)黏度，簡(jiǎn)稱黏度。物理意義是：當(dāng)兩個(gè)面積為1m2、垂直距離為1m的相鄰流體層，以1m／s的速度作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。根據(jù)牛頓黏性定律：任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

相鄰兩層流體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)摩擦力的大小與摩擦面積和速度梯度成正比。黏滯系數(shù)（μ）是與流體性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，流體的黏性越大，μ值越大。因此，黏滯系數(shù)是衡量流體黏性大小的指標(biāo)，稱為動(dòng)力黏度，簡(jiǎn)稱黏度。任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

2.運(yùn)動(dòng)黏度

某流體的動(dòng)力黏度與該流體在同一溫度和壓力下的密度之比，稱為該流體的運(yùn)動(dòng)黏度。

實(shí)際生產(chǎn)中常用mm2/s作為油品質(zhì)量指標(biāo)中黏度單位，1m2/s=106mm2/s。

3.恩氏黏度

試樣在規(guī)定溫度下,從恩氏黏度計(jì)中流出200mL所需要的時(shí)間與該黏度計(jì)的水值之比稱為恩氏黏度。其中水值是指20℃時(shí)從同一黏度計(jì)流出200mL蒸餾水所需的時(shí)間。恩氏黏度與運(yùn)動(dòng)黏度可通過表2-7換算。更高的運(yùn)動(dòng)黏度，需按下式換算：

1.化學(xué)組成通常，當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí)，在各種烴類中黏度大小排列的順序是：正構(gòu)烷烴＜異構(gòu)烷烴＜芳香烴＜環(huán)烷烴且黏度隨環(huán)數(shù)的增加及異構(gòu)程度的增大而增大。

二、影響油品黏度的主要因素影響油品黏度的因素主要有油品的化學(xué)組成、相對(duì)分子質(zhì)量、溫度和壓力等。環(huán)上碳原子數(shù)目在油料分子中所占比例越大，其黏度越大，表現(xiàn)在不同原油的相同餾分中，含環(huán)狀烴多的油品比含烷烴多的油品具有更高的黏度；同類烴中，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，黏度也增大，所以石油餾分越重，其黏度就越大。任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

2.溫度

溫度對(duì)油品的黏度影響很大。溫度升高，所有石油餾分的黏度都減小，最終趨近一個(gè)極限值，各種油品的極限黏度都非常接近。反之，溫度降低時(shí)，油品的黏度都增大。因此，測(cè)定油品黏度時(shí)要保持恒溫，否則，即便是極小的溫度波動(dòng)，也會(huì)使黏度的測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。黏度隨溫度的變化關(guān)系由如下經(jīng)驗(yàn)式確定：

當(dāng)已知油品兩個(gè)溫度下的黏度,分別帶入上式,即可求出常數(shù)A和B，進(jìn)而可以計(jì)算該油品在任意溫度下的黏度。lg(vt+0.65)=A－BlgT

油品黏度隨溫度變化的性質(zhì)，稱為油品的黏溫特性(或黏溫性質(zhì))。通常由于地區(qū)及氣候條件的改變，潤(rùn)滑油的使用溫度可能發(fā)生很大變化，因而潤(rùn)滑油的黏度也將發(fā)生變化。為正確評(píng)價(jià)油品的黏溫性質(zhì)，在生產(chǎn)和使用中常用黏度比（v50／v100）和黏度指數(shù)（VI）表示油品的黏溫性質(zhì)。任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

（1）黏度比：油品在兩個(gè)不同溫度下的黏度之比，稱為黏度比。通常用50℃和100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度比值（v50／v100）來表示。

（2）黏度指數(shù)：黏度指數(shù)（VI）是衡量油品黏度隨溫度變化的一個(gè)相對(duì)比較值。用黏度指數(shù)表示油品的黏溫特性是國(guó)際通用的方法，目前我國(guó)已普遍采用這種方法。黏度指數(shù)越高，表示油品的黏溫特性越好。

根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的具體要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油產(chǎn)品黏度指數(shù)計(jì)算法》中規(guī)定，人為地選定兩種油作為標(biāo)準(zhǔn)，其一為黏溫性質(zhì)很好的H油，黏度指數(shù)規(guī)定為100；另一種為黏溫性質(zhì)差的L油，其黏度指數(shù)規(guī)定為0。將這兩種油分成若干窄餾分，分別測(cè)定各餾分在100℃和40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度，然后在兩種數(shù)據(jù)中，分別選出100℃運(yùn)動(dòng)黏度相同的兩個(gè)窄餾分組成一組，列成表格（表1）。任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

表1一些標(biāo)準(zhǔn)油的運(yùn)動(dòng)黏度數(shù)據(jù)任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

欲確定某一油品的黏度指數(shù)時(shí)，先測(cè)定它在40℃和100℃時(shí)的黏度，然后在表中找出100℃時(shí)與試樣黏度相同的標(biāo)準(zhǔn)組。當(dāng)試樣的黏度指數(shù)VI＜l00時(shí)，按式（1）計(jì)算黏度指數(shù)。

（1）

若試樣的運(yùn)動(dòng)黏度為2mm2／s＜100＜70mm2／s，可直接查表1（全部數(shù)據(jù)見GB／T1995—1998或各類石油化工圖表集）或采用內(nèi)插法求得L和D值，再代入式（1）計(jì)算。注意黏度指數(shù)的計(jì)算結(jié)果要求用整數(shù)表示，如果計(jì)算值恰好在兩個(gè)整數(shù)之間，應(yīng)修約為最接近的偶數(shù)。例如，79.5應(yīng)報(bào)告為80。任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

【例題1】

已知某試樣在40℃和100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度分別為71.20mm2／s和8.85mm2／s，求該試樣的黏度指數(shù)。

解：由100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度8.85mm2／s，查表1并用內(nèi)插法計(jì)算得：L=118.5+×（120.9－118.5）=119.7D=49.75+×（50.96－49.75）=50.36則

VI=×100=×100=96.31VI≈96任務(wù)3-1-1石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度基本知識(shí)認(rèn)知

若試樣的運(yùn)動(dòng)黏度100

＞70mm2/s，則需用式（2）、（3）計(jì)算L

和

D，再用式（1）計(jì)算黏度指數(shù)。

（2）

（3）

當(dāng)試樣的運(yùn)動(dòng)黏度指數(shù)VI≥100時(shí)，按式（