Водоотдача. Приборы для определения водоотдачи

Благодаря высокой гидрофильности твердой фазы и её диспергенности, наличия в ней большого количества полярных функциональных групп между твердой фазой и водной средой происходит взаимодействие. Вокруг частиц адсорбирунтся плотный гидратный слой. Чем выше концентрация и гидрофильность твердой фазы, тем больше молекул воды оказывается связанной с частицами твердой фазы, тем меньше свободной воды в растворе, но прочнее связи между частицами (СНС).

Количество свободной воды в промывочной жидкости определяют путем её отфильтровывания через бумажный фильтр под давлением.

Для этой цели используют приборы различных конструкций с принудительным давлением на исследуемую промывочную жидкость ВМ-6, ВГ-1М, вакуумные установки и др. Чаще других используют приборы ВМ-6.

В приборе ВМ-6 водоотдачу измеряют в статическом состоянии при постоянном перепаде давления 0,1 МПа принимают количество жидкости, отфильтровавшейся через бумажный фильтр за 30 мин.

Прибор имеет две модификации. Первая (рис. 1.7, а) состоит из трех основных узлов: напорного цилиндра 3 с плунжером 1, фильтрационного стакана 14 и плиты с кронштейном 13. В фильтрационном стакане между собственно стаканом 5 и его поддоном 9, соединенном на резьбе со стаканом в специальной кольцевой выточке кронштейна зажимается металлической корпус фильтра 7, на который при измерении укладывают смоченный в воде кружок фильтровальной бумаги 6.

С помощью винта 11 клапан 10 с резиновой прокладкой 8 прижимают к нижней стороне корпуса фильтра, перекрывая таким образом каналы фильтрации.

Фильтрационный стакан в собранном виде устанавливают в кронштейн 13 и заливают в него исследуемую промывочную жидкость 14. На резьбу горловины стакана 5 навинчивают напорный цилиндр 3 с чашкой в нижней части и проверяют перекрыт ли дроссельный кран 4. После этого в цилиндр 3 заливают масло 15, устанавливают на цилиндр плунжер 1 с грузом 2 и выпуская лишнее масло с помощью дроссельного крана 4, совмещают нулевое деление шкалы прибора с риской в верхней части цилиндра. Затем открывают клапан 10 и включают секундомер.

Рис. 1.7. Прибор ВМ-6.

Под давлением веса плунжера через фильтровальную бумагу и образующуюся на ней фильтрационную корку из промывочной жидкости отфильровывается жидкость, стекающая через отверстия в поддоне 9. По мере отделения фильтрата объем раствора уменьшается и плунжер с грузом опускается вниз. Через 30 мин по шкале и риске на цилиндре 2 фиксируют объем отфильтровавшейся жидкости в см³.

После взятия отсчета открывают дроссельный кран 4, выпускают остатки масла из цилиндра 3. Затем при открытом кране вынимают плунжер и сливают масло из чашки. Вынув из кронштейна фильтрационный стакан, выливают из него остатки жидкости масла, прибор разбирают, извлекая фильтр с фильтрационной коркой. Смыв сверху его промывочную жидкость замеряют его толщину.

Модификация прибора (рис. 1.7) незначительно отличается от рассмотренного выше.

Водоотдачу промывочной жидкости, содержащий газ и объем газа (в %) определяют на приборе ВГ-1М (рис. 1.8).

Прибор имеет удлиненные плунжер и цилиндр, а также шкалу, разделенную на две части: нижнюю – для измерения содержания газа и верхнюю – для измерения водоотдачи. Шкала перемещается в вертикльном направлении и крепится с помощью винтов, что необходимо для установки нуля шкалы «газ».

Сначала определяют содержание газа. Плун-жер под своим весом опускается вниз, сжимая газ до некоторого деления шкалы «газ».

По отсчетной риске на верхнем крае втул-

ки цилиндра определяют содержание газа

Рис. 1.8. Прибор ВГ-1М

После этого определяют водоотдачу промывочной жидкости, как было рассмотрено выше. Вакуумный способ измерения водоотдачи применяют в стационарных лабораториях.