SY/T 5370-1999 表面及界面张力测定方法 SY/T5370-1999 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 75.180.99
备号：3088—1999
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5370—1999
表面及界面张力测定方法
The nethod for measuremcnt of surface tension &interfacial tension
1999 05-17发布
国家石油和化学工业局
1999 12 01实施
SY/T $370—1999
2仪器和器显
3测定步骤
4测定结果及报告
附录A（标准的附录)
附录B（标准的附录)
附录C（标准的附录）
附录D(标的附录)
附录E（标准的附录）
附录F（标准的附录）
附录G（标准的附录）
密度修正系数和两相流体密度差补止系数S,—1/H 数值表
界面张力校正因子表
表（界）面张力测定原始记录（挂片法）表（界）面张小定原始记录（悬滴法）表（界）面张力测定原始记录（旋转滴法）表（界）面张力测定结果报告
SY/T 5370—1999
本标准对SY/T537091《表面及界面张力测定挂片法）、SY/T554592《界面张力测定方法旋转滴法》、SY/T5617—93《表（界）面张力测定方法悬滴法）三个标准进行了合并和修订。本次修订的内容包括：①仪器的具体操作部分：②计算公式部分；③质量要求的误差表述部分；①对以上三个标准进行了合并。修订后的标准涵盖了三种表面及界面张力测定方法。本标准从生效之日起，同时代替SY/T5370—91、SY/T5545—92和SY/T5617—93。本标准的附录A、附录、附录C、附录D)、附录E、附录F、附录G都是标难的附录n本标推由中国石油天然气集团公司提出。本标由油气田开发专业标化委员会归口。本标雄起草单位：新疆石油管理局勘探并发研究院。本标准主要起草人聂小斌李新功邬巧悔蒋秀麟1范围
中华人民共和国石油关然气行业标准表面及界面张力测定方法
SY/T5370—1999
代替 SY/T 5370—91
SY/T 554592
The method for measurement of surface tension & intcrfacial tension SY/T 5617-93本标准规定了挂片法、悬滴法和旋转滴法测定表面及界面张力的方法。挂片法适用于般液体的表面张力或两相流体密度差不人于0.4g/cm3的液一液间界面张力测定，其有效测量范围为5～100mN/m。悬滴法适用于不互溶的液一液或液一气两相间界面张力测定，其有效测量范围为10-1·102mN/m
旋转滴法适用于高密度相为透明的两相液体之间的低界面张力测定，其有效测量范围为1～10-5mN/ms
2仪器和器血
挂片法仪器及器血
a）表面张力仪：CBVP一A3型或同类型仪器：b）恒温循环水浴：控温精度为=1.0；c）密度计：精度为±0.001g/cn；d）表面血、50mL小烧杯；
e）干燥器。
2.2悬滴法仪器及器血
a）悬滴表面及界面张力仪；
b）石英槽；
c）接样器：
d）密度计：精度为±0.001g/cm;e）绘图仪；
）测微尺。
2.3旋转滴法仪器及器Ⅲ
a）界面张力仪（Texas-500、北京xzD-Ⅲ型、Site04型或同类产品）：b）密度计：精度为±0.001g/crm3：c）折光仪：精度为±0.0001；
d）微量注射器：0.01，1ml-
3测定步骤
3.1挂片法测定表面及界面张力
3.1.1表面张力测定
3.1.1.1用铬酸洗液浸池测试挂片12h以上，用蒸馏水冲洗十净后十燥。3.1.1.2把玻璃挂片轻在小钩上，接通表面张力仪，预热15min。国家石油和化学工业局1999-05－17批准1999-12-01实施
SY/T5370—1999
3.1.1.3分别用粗、细调零旋钮调零，至仪器交替显示+0.0或-0.0。3.1.1.4再将400n1g础码找在小钩上，调节仪器校正电位器，使仪器的读数显示为82.5，3.1.1.5重复3.1.1.3和3.1.1.4的操作，至仪器稳定（即小钩单挂玻璃挂片时，仪器显示+0.0或-0.0.小钩上挂400mg祛码和玻璃挂片时：仪器显示82.5），该挂片的初值为零。3.1.1.6将待测样品倒人表面血中，使表面血中液面的高度不低于5mm，然后将盛有样品的表面血放入仪器测试托台，根据测定要求选择是否怕温，如需恒温，则在测定温度下恒温20rin：在小钩上挂好已调好零的挂片，启动仪器自动挡进行测试，当挂片与液体表面接触后电机会自行停止，读取显示窗上的表面张打测试值（不易挥发的样品待仪器稳定届读数，易控发的样品及时读数），然后做平行测试，同时用密度计测取液体密度数据，并记录测试液体温度。3.1.2界面张力测定
3.1,2.1挂片的清洗和零初值调节同3.1.1.1~3.1.1.5。3.1.2.2将高密度相液体倒入小烧杯中，液体高度约10mm。然后将低密度相液体沿烧杯壁轻轻倒人，后倒人烧杯的液体高度约为30mme3.1.2.3将装有测试样品的烧杯放人仪器托台上的保温玻璃缸中恒漩20min，挂上按3.1.2.1调好零的挂片，启动仪器于动挡升仪器托台，当挂片全部浸入低密度相液体以后，停机，调节仪器显示为零，注意此时的挂片不可触及烧杯中的高密度相滚体。3.1.2.4取出柱片清洗并干燥。
3.1.2.5取另一小烧杯倒人相尚的高密度相液体，湿润按3.1.2.4清洗过的挂片下端5mm左右，用滤纸吸净挂片下端表面的残余液体，然后把挂片挂回仪器上，开启仪器手动挡，使挂片重新沉人低密度相腋体中，不再调零。
3.1.2.6启动仪器自动挡，开始测试。当在低密度相液体中的挂片与高密度相接触后，仪器电机会白行停止，待仪器读数显示稳定，读取界面张力测试值。然后做行测试，同时测取低密度相液体和高密度相液体的密度数据，并记录测试液体的温度。3.1.3表面、界面张力值的修正计算表面张力的修正计算：
a,= a,'ph
界面张力的修正计箕：
ag = a'g.Apg
式：α——表面张力，mN/ms
界面张力，mN/m;
。表面张力测试值，mN/m;
c—界面张力测试值，mN/m：
Pb——密度倦止系数「见附录^（标准的附录）表Al]；Ak——两相流体密度差的补正系数【现附录A（标雄的附录）表A2]。3.1.4质墅要求
两次测试结果的相对偏差的绝对值满足表1的要求。表1界面张力测试质量要求（挂片法）G
25相对網差的绝对值
3.2悬滴法测定表面及界面张力
3.2.1表面张力测定
3.2.1.1将接样器置于空气恒温浴内：SY/T 53701999
3.2.1.2接通电源，调节控温骼上的指针设定试验温度3.2.1.3调节光源位置、亮度及摄影记录仪的焦距，使液滴图像边缘清晰。3.2.1.4将装好试样的石英槽和注射器（吸入测试液体量1~5mL，粘稠体或固体样品置丁烧杯中加温降粘或熔融后吸人）置于空气恒温浴中，针头必须保持垂直。--般液休恒温时间为30min，粘稠体及熔融体恒温时间为30~60minu3.2.1.5启动微型电动机，使注射器中的试样在注射器针端形成液滴。3.2.1.6当液滴接近最大自径时，按动快门，记录被滴图像，将摄影咬片印制成图像。3.2.2界面张力测定
3.2.2.1将待测试样分别装入注射器和石英槽内，石英槽中的待测试样必须透明，若石英槽中的试样密度大于注射器中的试样，应使用“U”型针头。3.2.2.2将装好试样的石英槽和注射器分别置于空气恒温浴内。3.2.2.3测定方法同3.2.1.2~3.2.1.6。3.2.3图像处理
3.2.3.1用绘图仪和测微尺测量图像上液滴的最大水直径，和针头外径d（若用毛细管，测其内径），精度0.01cm，见图1。
3.2.3.2从液滴底部沿纵轴向上以d/10为步长，画出液滴等距离水平直径ds（n=1，2，12)，测量dsg，dsz的任一长度，精度0.01cmu3.2.3.3测量针头的实际外径d，（若为毛细管，则测其内径），精度0.01cmoda
(10/10)dg
(11/10)d
(9/10)g
图1悬滴示意图
3.2.4表（界）面张力的公式
a- g-Ap-d2.(1/H)
Ag = o
式中：α—表（界）面张力，mN/m:一重力加速度，980cm/s2：
SY/T 5370—1999
Ap——两相待测试样的密度差，g/cm；P1，P2—两相待测试样的密度，g/cm3；1/H--—液滴形态的修正值；
d——实际液滴的最大水平直径，cms3.2.4.1 d。的算：
d,- d'.-(d,Id2)
式中：di——注射器针头的实际外径，cm;dz——图像上注射器计头的外径，cm;d-图像上液滴的最大水直径，cm。3,2.4.21/H的计算：
a）1/II是S，函数，Sn是与液滴形象有关的系数，计算公式为：(n = 8,9,10,11,12)
S = dsr/d
h）由S.值查表[附附录13（标准的附录)]，可求得对应的1/H值。有关ds，的说明见3.2.3.2。将d、1/H代人式（3)，经过计算可得到表（）面张力值。3.2.5质量要求
两次测试结果的相对偏差的绝对值满足表2的要求，表2界面张力测试质量要求（悬滴法）a
3.3旋转滴法测定界面张力
3.3.1界面张力测定
3.3,1.1启劲恒温系统，设定试验温度，控温精度达到土0.2相对偏差的绝对值
3.3.1.2测定内、外相密度，测定外相折光率（Site04仪器不需测定外相折光率】。3.3.1.3将商密度相样品充满测量管。注：本节仪器的操作方法依据了Texs一500的操作编写，其他各型仪器的操作与此稍有差别，具体仪操作可按各型仪器说明进行。
3.3.1.4用微量注射器吸取低密度相液体注人测量管形成合适的液滴，此时测量管中不应有气泡。启动界面张力仪，调节转速，使测量管中液滴长度L与液滴直径d之比尽量介丁2～8（如L/al≥4，则测量液滴直径d：如L/d<4，则测量液滴长度L和液滴直径d)3.3.1.5记录不同时间的液滴的直径和长度，按3.3.2计算得到动态界面张力值，动态界面张力不做平行试验。连续二次测量的尺寸相差小于0.1读数单位，即视为稳态，记录稳态时的液滴长度和直径，按3.3,2计算得到稳态界面张力值，稳愁界面张力要求做平行测试。3.3.2界面张力计算
界面张力计算公式如下：
a = 4.442 × 109 - Ao p2 -(d3/n3) . f(Lrd)...式中．
界面张力，mN/m；
Ap——两相密度差，g/crr；
P—转速，r/min;
外相折光率；
一液滴直径读数，cm；
f(Lrd)-
SY/T 5370-1999
-校正因子「L液滴长度，d液滴直径，当L/d≥4时，f（L/d）-1；当L/d<4时，取值见附录C（标难的附录）表C1l。a）Texas一500型仪器的界面张力计算公式（其他各型仪器的界面张力计算公式见各仪器的使用说明)：
n = (1/8) ×元? - Ap × 10° (d3/m3) : (1/n*) :(1/R*) ·f(L/a)式中：n
一界面张力，mN/m；
A0——两相密度差，g/cm2;
一仪器面板转速读数，ms/r;
一外相折光率；
d-m—波滴的直径读数，cmi
m—仪器显微镜放大倍数。
·（7
-校正因了［L 液滴长度，d 液滴直径，当L/d4时，f（L/d）=1：当L/d<4时，取值见附录C（标准的附录）表C11b）Site04型仪器的界面张力仪计算公式：g = 3.427 - 10 7 - 4p - p2.d3 .f(L/d)武中：6
一界面张力，mN/m;
Ao两相密度差，g/cm;
d,—由读数折算出的消除介质中放大倍数后的实际直径读数，mm-(8)
f（L/d）——校正因子［I.液滴长度，d液滴直径，当L/d≥4时，（L/d）=1：当L/d<4时，取值见附录C（标准的附录）表C1]。3.3.3质量要求
界面张力测试质量要求见表3。
表3界面张力测试重量要求（族转滴法）a
10-2a<1
10-44测定结果及报告
相对偏差的绝对值
不作要求
表（界）面张力测定原始记录及测定结果报告见附录D（标准的附录）至附录G（标准的附录），Al
密度修正系数见表A。
SY/T 53701999
附录A
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密度修正系数和两相流体密度差补正系数表Al密度修止系数
修正系数
两相流体密度差补止系数见表A2。表A2
密度差
两相流体密度差补正系数
补正系数
SY/T 53701999
附录B
（标准的附录）
S—1/H数值表
S，—1/H数值表
SY/T 5370-1999
表BI（续）
门.86482
：76722
0. F6-199
.76228
SY/T 5370—1999
表B1（续）
.88529
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